Erstmals blattlose Windkraftanlage vorgestellt, überraschende Funktionsweise

Erstmals wird eine Windkraftanlage ohne Rotorblätter gebaut: Eine saubere, sichere und umweltfreundliche Lösung

Britische Wissenschaftler haben gerade das optimale Design für blattlose Windkraftanlagen vorgestellt. Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Eroberung erneuerbarer Energien.

Designoptimierung durch Simulation

Máy điện gió không cánh lần đầu lộ diện, cách hoạt động gây bất ngờ - 1 — Rotorblattloses Windkraftmodell (Foto: RE).

In einer in der Zeitschrift Renewable Energy veröffentlichten Studie hat ein Team unter der Leitung von Dr. Wrik Mallik an der James Watt School of Engineering der Universität Glasgow (Großbritannien) erstmals Computersimulationen eingesetzt, um das effizienteste Design für eine blattlose Windkraftanlage (BWT) zu finden.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Turbinen, die durch die Rotation der Rotorblätter Strom erzeugen, basiert die Funktionsweise des BWT-Geräts auf dem Phänomen der wirbelinduzierten Vibration (VIV).

Bei Wind vibriert eine vertikale Säule, sofern die Windfrequenz mit der Eigenfrequenz der Struktur übereinstimmt. Diese Bewegung erzeugt mechanische Energie, die dann in Elektrizität umgewandelt wird.

Das Team simulierte Tausende verschiedener Designkonfigurationen, um Leistung, Haltbarkeit und Stabilität bei unterschiedlichen Windverhältnissen zu optimieren. Das Ergebnis war ein Durchbruch in Sachen Effizienz.

Kompakte, leistungsstarke und umweltfreundliche Geräte

Das optimalste Design ist eine 80 cm hohe Säule mit einem Durchmesser von 65 cm, die bis zu 460 W erzeugen kann, ein Vielfaches mehr als frühere Prototypen (etwa 100 W).

Gleichzeitig kann dieses Gerät im Windgeschwindigkeitsbereich von 32 bis 112 km/h stabil arbeiten und zeigt eine hohe Anpassungsfähigkeit an die tatsächlichen Umgebungsbedingungen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Windkraftanlagen bietet BWT viele herausragende Vorteile:

- Reibungsloser Betrieb, fast geräuschlos, geeignet für städtische und Wohnumgebungen.

- Einfache Struktur, wenige bewegliche Teile reduzieren Produktions- und Wartungskosten.

- Keine Gefahr für Vögel, was bei Rotorblattturbinen aufgrund des Bewegungsunschärfeeffekts ein häufiges Problem ist, das verhindert, dass Vögel beim Überfliegen eine Gefahr wahrnehmen.

- Nimmt wenig Platz ein, lässt sich leicht in vielen verschiedenen Maßstäben installieren, sogar auf dem Dach eines Hauses.

Dr. Mallik merkte an, dass blattlose Windturbinen eine der möglichen Richtungen seien, um die Anwendung von Windenergie im täglichen Leben auszuweiten, insbesondere an Orten, an denen große Turbinen nicht eingesetzt werden können.

Das Team sagte, dass es auf Grundlage der entwickelten Simulationsplattform das Design hochskalieren könne, um größere Versionen des BWT mit einer Leistungsabgabe von 1.000 W oder mehr zu bauen.

Dadurch wird die Windenergie nicht nur auf der Ebene industrieller Windparks, sondern auch auf der Ebene einzelner Haushalte, kleiner Unternehmen und Wohnhäuser leichter zugänglich.

Dies gilt als wirksame ergänzende Lösung für das Ökosystem der erneuerbaren Energien, vor dem Hintergrund einer weltweiten, starken Verlagerung hin zu Emissionsreduzierung, Steigerung der sauberen Elektrizität und Hinwendung zu nachhaltiger Entwicklung.

„Dies ist mehr als nur ein Gerät zur Stromerzeugung. Es ist auch ein typisches Beispiel für die Kombination moderner Simulationstechnologie mit grundlegenden physikalischen Prinzipien, um eine praktikable, umweltfreundliche und praktische Lösung zu schaffen“, betonte das Forschungsteam.

Durch den Verzicht auf komplexe Elemente wie Getriebe, Wellen oder Rotorblätter und die sinnvolle Nutzung natürlicher Schwingungen könnten blattlose Windkraftanlagen zu einem neuen Symbol für technologische Einfachheit bei gleichzeitig hoher Effizienz werden.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/may-dien-gio-khong-canh-lan-dau-lo-dien-cach-hoat-dong-gay-bat-ngo-20250710163804969.htm