Lausitz - Life & Technology - Forschungsverbundvorhaben: Innovative Windenergie-Technologien in der Lausitz; Akronym: LausitzWind

Abstract

Das Verbundvorhaben LausitzWind wurde im Rahmen des Bündnisses Lausitz - Life & Technology durchgeführt und adressierte die Entwicklung innovativer Kleinwindenergie-Technologien für die Lausitz. Ausgangspunkt war der energiewirtschaftliche Bedarf an einer saisonal komplementären Ergänzung zur Photovoltaik. Während PV-Anlagen in den Sommermonaten hohe Erträge liefern, besteht der erhöhte Strombedarf aus Wärmepumpen, Elektromobilität und Haushaltslasten vor allem in den kalten und windreicheren Monaten. Kleine Windenergieanlagen können in diesem Zusammenhang einen Systemmehrwert für private, kommunale und gewerbliche Anwendungen erzeugen. Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung einer nachhaltig herstellbaren, optisch unauffälligen und akustisch optimierten vertikalachsigen Windturbine mit hoher Leistung für urbane und periurbane Räume. Das technische Konzept beruht auf einem H-Rotor mit aktiver Blattwinkelverstellung. Die Blattverstellung soll die während des Umlaufs stark wechselnden Anströmverhältnisse kompensieren und damit Leistungsbeiwert, Selbstanlauf und Betriebsverhalten verbessern. Parallel wurden Tragflügelmodifikationen, Modelluntersuchungen, numerische Verfahren, Demonstratoraufbau und Anlagenverbund betrachtet. Die Arbeitsteilung im Verbund war komplementär angelegt. Die Hochschule Zittau/Görlitz (HSZG), Fachgebiet Strömungsmechanik und Fluidenergiemaschinen, bearbeitete die strömungsmechanischen, analytischen, experimentellen und numerischen Aspekte. Härtwig Maschinenbau GmbH & Co. KG übernahm insbesondere die fertigungstechnische, konstruktive und industrielle Umsetzung der mechanischen Komponenten, die Bewertung von Herstellkosten, die Unterstützung bei der Realisierung des Modellrotors sowie die Fertigung und Montage des Felddemonstrators. Ergänzend wurde die vocss automation GmbH für elektrische und mechatronische Komponenten sowie für Steuerung und Programmierung eingebunden. Im Projektverlauf wurde der ursprünglich angedachte Einsatz naturfaserverstärkter Kunststoffe für Rotorblätter vertieft geprüft, jedoch für den Demonstrator zugunsten einer vollständig recyclingfähigen Aluminium-Leichtbauweise zurückgestellt. Diese Entscheidung erhöhte die Anpassungsfähigkeit während der Demonstratorentwicklung, reduzierte Fertigungsrisiken und ermöglichte die Fertigung wesentlicher Flügelkomponenten beim Verbundpartner Härtwig. Damit wurde der Nachhaltigkeitsgedanke im Projekt nicht aufgegeben, sondern in Richtung Recyclingfähigkeit, Reparierbarkeit und industrieller Fertigungsnähe weiterentwickelt.