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Windkraftnutzung auch an schwierigen Standorten

Nr. 49 vom 6. Juni 2011

Netzwerk WindForS stärkt Windenergieforschung in Süddeutschland

Sechs Hochschulen und Forschungseinrichtungen haben heute das Windenergie Forschungsnetzwerk Süd (WindForS) gegründet. Die Hochschule Aalen, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Universität Stuttgart, die Universität Tübingen, die Technische Universität München (TUM) und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) bündeln ihre Kompetenzen auf dem Gebiet der Windenergie in der Forschung wie auch in der Aus-, Fort- und Weiterbildung. Ein Schwerpunkt ihrer Kooperation werden Entwicklungen für die Windkraftnutzung an topologisch anspruchsvollen Standorten wie etwa den bergigen Regionen in Süddeutschland sein. Initiiert wurde das Netzwerk vom Stiftungslehrstuhl Windenergie der Universität Stuttgart.

Windreiche Bergregionen gibt es in Süddeutschland viele. Die Windkraft dort zu nutzen, ist allerdings eine komplexe Aufgabe – mit großen Herausforderungen von der Planung über den Aufbau bis hin zum Betrieb: Das Windvorkommen ist schwerer zu messen als auf dem flachen Land, der Wind wirkt unregelmäßig aus unterschiedlichen Richtungen auf die Anlagen ein und die riesigen Rotorblätter auf einen Bergrücken zu transportieren, scheint oft unmöglich. Verbesserte Methoden der Windmessung, andere aerodynamische Profile und neue Fertigungstechniken sind gefragt.

Um diese und zahlreiche weitere Probleme zu lösen, arbeiten die sechs Partner künftig in WindForS zusammen. Auf einem derzeit geplanten Testfeld in einem komplexen, bergigen Gelände in Süddeutschland sollen gemeinsame angewandte Forschungsprojekte möglich sein. Die Kooperation beschränkt sich aber nicht auf die Besonderheit derartiger Standorte. So arbeiten mehrere der sechs Partner seit vielen Jahren erfolgreich in nationalen wie internationalen Offshore-Forschungsprojekten mit, etwa in der Forschungsinitiative RAVE im Offshore-Testfeld „alpha ventus“ in der Nordsee.

Die Kompetenzen der 14 beteiligten Institute und Lehrstühle aus Baden-Württemberg und Bayern decken das komplette Spektrum der Windenergieforschung ab: Bearbeitet werden die Gebiete Meteorologie, Bodenmechanik und Grundbau, Rotoraerodynamik und Lärmreduktion, Auslegung und Berechnung der Strukturen und Tragwerke, Werkstoffe, Bauweisen und Fertigungstechnik, Prüf- und Messtechnik, Qualitätssicherung und Wartung sowie Betriebsführung, Netzanbindung und -integration.

WindForS will mit gemeinsamen Verbundprojekten von der Grundlagen- bis zur angewandten Forschung sowie Kooperationen mit internationalen Forschungseinrichtungen und der Industrie die süddeutsche Windenergieforschung stärken und präsenter machen. Geplant sind außerdem die Beratung öffentlicher Stellen sowie die Mitarbeit in Gremien und Normungsausschüssen. Nicht zuletzt werden die Partner bei der wichtigen Ausbildung des ingenieurwissenschaftlichen Nachwuchses zusammenarbeiten.

Das Netzwerk baut auf einer langen Tradition der Windenergieforschung in Süddeutschland auf. Prof. Ulrich Hütter, ehemaliger Leiter des Instituts für Flugzeugbau der Universität Stuttgart, leistete schon in den 1950er Jahren Pionierarbeit auf den Gebieten des Windenergieanlagenentwurfs und der Faserverbundwerkstoffe. Die von ihm entwickelte StGW-34 war Vorläufer vieler moderner Windenergieanlagen. Prof. Franz Xaver Wortmann, ehemaliger Leiter des Instituts für Aerodynamik und Gasdynamik, entwarf in den 1970er Jahren Flügelprofile für Windenergierotoren. Damit waren die Grundlagen für eine rasche industrielle Entwicklung gelegt. Auf dem Testfeld „Ulrich Hütter“ auf der Schwäbischen Alb wurden noch bis in die 1990er Jahre Forschungsarbeiten an verschiedenen Windenergieanlagentypen durchgeführt, allen voran an der Forschungsturbine UNIWEX. Die kontinuierlich und erfolgreich fortgeführten Forschungsarbeiten führten 2004 mit einer großzügigen finanziellen Unterstützung durch die Karl-Schlecht-Stiftung zur Gründung des ersten deutschen Universitätslehrstuhls für Windenergie.
Die inhaltlichen Schwerpunkte der Stuttgarter Institute liegen auf folgenden Gebieten: Entwurf von Gesamtanlagen, Betriebsverhalten, Load-Monitoring, Aeroelastik und Strukturdynamik, Regelungstechnik, aerodynamischer und aeroakustischer Entwurf von Blattprofilen und deren Vermessung im Windkanal, Grenzschichtbeeinflussung, CFD-Simulation von Komplettanlagen unter Berücksichtigung der Atmosphärengrenzschicht und struktureller Verformungen, Mehrkörpermodellierung und -simulation, Leichtbau, Turmkonstruktion und –bau, Netzanbindung und –integration, Smart Grids, Hochspannungstechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit.

Weitere Informationen bei Andreas Rettenmeier, Universität Stuttgart, Stiftungslehrstuhl Windenergie, Tel. 0049/711/685-68325, e-mail: rettenmeier@ifb.uni-stuttgart.de,
www.ifb.uni-stuttgart.de/index.php/forschung/windenergie

 

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