Die größten Probleme für die Windkraftanlagen ist die Energiequelle selbst. Mal weht gar nichts oder nur ein laues Lüftchen, das im nächsten Augenblick in eine heftige Böe umschlagen kann. Mit solchen schnell wechselnden Beanspruchungen muss ein Windrad fertig werden. Doch das hat Konsequenzen für das Material. "Die Rotoren sind ohnehin einer Biegebelastung ausgesetzt, die permanente Beanspruchung führt zu Materialermüdung, etwa Mikrorissen, die letztlich die Lebensdauer begrenzen", weiß Holger Kantz vom Dresdner MPI. Die Belastung könnte verringert werden, wenn sich die Rotoren auf eine herannahende Böe einstellen könnten und weniger Angriffsfläche böten. Die Forscher des Max-Planck-Instituts haben jetzt einen Weg gefunden, wie sie herankommende Böen identifizieren können. Sie hörten über Monate hinweg dem Geräusch des Windes zu und jagten diese Daten durch den Computer. Und sie fanden ein immer wiederkehrendes Muster. "Es hat eine Art von Selbstähnlichkeit, die Strukturen ähneln einander und ich habe immer wieder die gleichen Eigenschaften", so Kantz. Tatsächlich gehen den Böen Wirbel voraus, die man für eine kurzfristige Vorhersage nutzen kann. "Man kann erkennen in welcher Phase des Wirbels man sich befindet und daraus kann man Vorhersagen über bestimmte Geschwindigkeitsfluktuationen treffen", so Kantz. Eine am MPI entwickelte Software macht nun diese Vorhersagen und veranlasst die Rotorsteuerung, die Blätter zu drehen.
[Quelle: Hartmut Schade]
[Quelle: Hartmut Schade]