Ein fehlendes Puzzleteil für grüne Energie in Vietnam

Grüne Energiequellen, erneuerbare Energien wie Windenergie, Solarenergie und Erdgas, stehen in vielen Ländern zunehmend im Fokus der Entwicklung. Dänemark ist Vorreiter und strebt nicht nur an, bis 2050 ein CO2-freies Land zu werden, sondern hat auch frühzeitig erneuerbare Energiequellen erschlossen. Als erstes Land der Welt hat es große Offshore-Windparks errichtet. Diese grüne Energiequelle allein reicht aus, um den gesamten Strombedarf der Bevölkerung zu decken.

Dänemark beweist, dass eine Zukunft ohne fossile Brennstoffe möglich ist, und unternimmt Schritte, um dies zu verwirklichen.

Dänemarks Windenergieversorgung reicht derzeit aus, um den Bedarf der Bevölkerung zu decken. (Quelle: The Guardian).

Angesichts des dringenden Bedarfs an grüner Energie fördert Vietnam die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen, einschließlich der Windkraft.

Vietnams Küstengebiete um Binh Thuan, Ninh Thuan, Ben Tre und Tra Vinh werden aufgrund ihres Potenzials für die Windkraftentwicklung sehr geschätzt. Mehrere Projekte wurden bereits getestet, umgesetzt und in Betrieb genommen. Darüber hinaus hat Vietnam begonnen, Offshore-Windkraftprojekte zu realisieren und nutzt dabei die starken Winde im Ostmeer.

Windkraftfeld in Bac Lieu . (Quelle: icon.com.vn)

Die wichtigste Komponente einer Windkraftanlage ist die Windturbine, die sowohl die Effizienz der Nutzung als auch die Qualität der erzeugten Leistung bestimmt.

Windturbinen werden derzeit in zwei Grundlinien entwickelt: Horizontalachsenturbinen (HAWT_ Horizontal Axis Wind Turbine ) und Vertikalachsenturbinen (VAWT_ Vertical Axis Wind Turbine ).

Windturbine mit horizontaler Achse und Windturbine mit vertikaler Achse. (Quelle: solenvn.com)

Die Hauptstruktur eines HAWT besteht aus dem Propellerteil, der an der rotierenden Welle befestigt und horizontal zur Windrichtung angeordnet ist. HAWT nutzt den Schub des Windes, um die Propellerblätter zu drehen und Energie zu erzeugen. Um möglichst viel Windenergie zu nutzen, werden HAWT normalerweise mit großen Flügelspannweiten gefertigt und müssen daher auf hohen, luftigen Stützen platziert werden.

In Höhen von Dutzenden oder sogar Hunderten von Metern, wo der Luftstrom stabil ist, kann der HAWT den Wind leicht einfangen, wodurch sich die Propellerblätter schneller und gleichmäßiger drehen können. Und da alle Blätter des HAWT gleichzeitig vom Wind beeinflusst werden, ist die empfangene Leistung hoch.

Offshore-HAWT-Anlage mit großer Kapazität. (Quelle: Mingyang Smart Energy)

Die Stromerzeugungskapazität riesiger Offshore-HAWT-Turbinen kann mehrere zehn MW erreichen. Daher sind HAWTs in aktuellen Windkraftanlagen weit verbreitet.

Aufgrund der komplexen Struktur und der großen Höhe sind Installation und Wartung jedoch sehr schwierig. Darüber hinaus sind Getriebe und Generatorsystem von HAWT auf einem hohen Turm platziert, was zu mangelnder Stabilität führt. HAWT eignen sich nur für Gebiete mit relativ starkem und stabilem Wind und arbeiten nur dann effektiv, wenn die Arbeitsfläche des Rotorblatts senkrecht zur Windrichtung steht.

Andererseits ist aufgrund der großen Flügelspannweite die Geschwindigkeit an der Flügelspitze des HAWT sehr groß, was beim Betrieb Lärm verursacht. Daher werden sie häufig an Orten weit entfernt von Wohngebieten oder auf See installiert.

VAWT hingegen ist so konzipiert, dass sie Wind durch rotierende Rotorblätter um eine vertikale Achse aufnimmt. Dies erleichtert die Installation und ermöglicht die Nutzung von Wind aus allen Richtungen. Im Gegensatz zu HAWT sind bei VAWT alle Arbeitsteile an der Basis, nahe am Boden, angeordnet, sodass die Gleichgewichtsstabilität aufgrund des niedrigen Schwerpunkts besser ist. Dies macht auch Wartung und Reparatur einfacher und weniger gefährlich.

Vergleich zwischen VAWT und HAWT. (Quelle: lucquan2.forumvi.com)

Im Vergleich zu HAWT ist das Betriebsgeräusch von VAWT auch viel geringer, sodass VAWT überall installiert werden können, beispielsweise in städtischen Gebieten, Haushalten, auf Dächern von Hochhäusern ... Die Stromerzeugungskapazität kann von einigen kW bis zu mehreren hundert kW reichen.

VAWT hat jedoch auch ihre Grenzen. Da immer nur ein Rotorblatt dem Wind zugewandt ist und die Kraft, die auf alle Rotorblätter wirkt, nicht gleichmäßig ist, entstehen Vibrationen, die leicht zur Zerstörung des Axiallagers führen können. Da die Rotorblätter in entgegengesetzte Richtungen drehen, wirkt sich dies auf die Drehzahl und die Fähigkeit der Turbine aus, Drehmoment zu erzeugen.

VAWTs sind in Straßenlaternenmasten integriert. (Quelle: Dingxin)

In einigen Teilen der Welt wurden VAWT in städtischen Gebieten, Industriegebieten, ländlichen Gebieten, Küstengebieten und in kleinen Anwendungen an Standorten in Betrieb genommen, an denen sich Windgeschwindigkeit und -richtung häufig ändern. Der Vorteil besteht darin, dass keine großen Flächen benötigt werden.

In Vietnam ist die Nutzung von VAWT noch nicht weit verbreitet. Der Hauptgrund dafür ist die noch geringe Effizienz dieses Turbinentyps und die geringe Wirtschaftlichkeit. In jüngster Zeit gibt es eine Reihe von Studien und Lösungsvorschlägen, darunter vielversprechende experimentelle Forschungsergebnisse nach dem Vorbild der Forschungsgruppe der Universität für Wasserressourcen.

Wir hoffen, dass das VAWT-„Puzzleteil“ in naher Zukunft dazu beitragen wird, grüne Energiequellen für das Land zu entwickeln und so die Lebensumwelt für uns alle zu erhalten.