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Der Einflügler und das Meer.
Schon in der Steinzeit der Windkraftentwicklung wurden Einflügler gebaut, und sie waren eine der größten WKAs seiner Zeit.
Auf dem Versuchsfeld des Deutschen Windenergie-Instituts, dem Jade-Windpark, (DEWI) bei Wilhelmshaven wurden 1989 drei Anlagen vom Typ Monopteros 50 mit je 640 kW Nennleistung erstellt. Im Norden von Bremerhaven entstand eine weitere. Die Anlagen hatten eine Blattlänge von 56 m und eine Nabenhöhe von 60 m.
Neben Akustik und Optik standen dem Einflügler auch die Bauform im Wege, weil -gerade im Binnenland mit großen Unterschieden der Windstärke je nach Höhe, Belastungsschwankungen auszugleichen waren. Da der Flügel relativ nahe am Masten vorbei raste, war es nicht möglich, ihm die nötige Bewegungsfreiheit zu gewähren.
Noch vor wenigen Jahren war der längste Flügel 50 Meter lang, heute gibt es schon Flügel mit 75 Metern, die sehr viel Geld kosten. Könnte man zwei von drei Flügeln einsparen, wäre dies dann ein erhebliches Kostenargument. Nebenbei hat der Einflügler eine größere Nabenumdrehung aufgrund der höheren Schnelllaufzahl, was ein kleineres Getriebe oder ein kleinerer Ringgenerator bei getriebelosen WKAs bedeutet.
Fazit: Im Binnenland wird der Einflügler nicht glücklich werden.
Wie sieht die Sache nun im Meer aus?
Neben der dreifachen Vollaststundenzahl, sind nur mit Meeres-WKAs bauliche Vorteile generierbar.
Sehen wir uns die Windfloat an:
http://renews.biz/images/news_images/WindFloat.jpg
Jeder Statiker bekommt einen Herzanfall keinerlei Abstützung/Abspannung!
Es ist so, als ob ein Fahrradhersteller eine einarmige Gabel einbaut.
Es gibt sie – hier:
http://fahrrad.wikia.com/wiki/Bild:Fahrradgabel-einseitig.jpg
Warum nicht? Ist doch offensichtlich technisch möglich, aber warum sehe ich so wenige auf den Straßen?
Blöde Frage, wird sich jeder denken, weil man so einen statischen Unfug nicht macht, der nur unsinnig Geld kostet und die Sicherheit verringert. Genau erkannt. Nur bei Windkraft wird immer noch nicht so gedacht.
Die normale Fahrradgabel sieht eben so aus:
http://fahrrad.wikia.com/wiki/Bild:Federgabel.jpg
Genau, ein gute Statik wird durch eine zweiarmige Gabel erreicht.
Ginge dies auch bei Windkraft?
Bei der normalen WKA im Binnenland muss sich ja die Gondel mit dem Flügel in den Winddrehen – und würde diese Abstützungen diese berühren und zerstören.
Wenn aber sich die ganze Plattform in den Wind dreht, kann auf eine drehbare Gondel verzichtet werden. Dann kann die Gondel wie ein Dreibein statisch optimal abgestützt werden. Die Basis entspricht den drei Tonnen bei Windfloat.
Also, von den drei auftriebgebenden Tonnen gehen die Masten nach oben, wo sich diese an der Gondel vereinen. Dabei steht ein Mast vor dem Rotor und zwei Masten hinter dem Rotor. So ist der Rotor mittig, statisch optimal positioniert. Die Flügel können sich dynamisch in diesem Mittelbereich pendeln. Wer sich dies schlecht vorstellen kann, der sollte sich ein Dreibein ansehen.
Was bei ADES mit viel Aufwand erreicht wurde, wird einem hier geschenkt:
http://www.ades.tv/en/products/pendular-wind-turbine/id/24
Jetzt müssen nur noch drei solcher Anlagen mittels waagerechten, unterm Welllenbereich schwebenden Masten verbunden werden – schon ist der Multifloater fertig – und kann je nach Bedarf erweitert werden.
Eine Verbesserung wäre, wenn wir statt Windfloat- die Winflo-Konzeption nehmen:
http://2.bp.blogspot.com/-_azYYQQuM7w/T5h6KxLcn0I/AAAAAAAAMGc/DGjOmb0h5QQ/s1600/ING-WINFLO-07bd-0808_PF+-+copie.jpg
Hier wird der mittige Masten durch eine Dreibeinkonstruktion ersetzt.
Mit dem Bild ist es ganz einfach vorstellbar, dass durch drei (oder mehr nebeneinanderstehenden) WKAs ein Verbindungsmast durchgeführt wird, den eben den notwendigen Abstand zur Nachbar-WKA sichert.
Bild einer Multi-Floater-Windparks:
http://www.technology.stfc.ac.uk/ERU/images/offshorewindfarm.jpg
Während sich die gesamte Plattform in den Wind dreht, ist das Pendeln der einzelnen Anlage möglich und erwünscht.
Das "Schwanken der Plattform" halte ich für positiv, weil hier "harte Kräfte" in "weichere Kräfte" verwandelt werden. Es hat sich in der Geschichte der Windkraft durchgehend gezeigt, dass alles, was Flexibilität erlaubt hat, sich durchgesetzt hat, alles andere verschwunden ist - oder gibt es heute noch WKAs mit fester Drehzahl?
Außerdem kann der Flügel bei starken Gewittern einfach aus der Gefahrenzone gebracht werden, wenn die Flügelspitze nach unten zeigend arretiert wird. Dies ist weder bei einem Zweiflügler, noch bei einem Dreiflügler möglich. Auf dem unzerstörbaren Gegengewicht kann über einen Blitzableiter auch die stärksten Blitze einfach abgeleitet werden und den Flügel verschonen.
Auch Windhosen und Wassertornados würden die „freien Flügel“ leicht zerstören können.
Moderne, große Zweiflügler im Meer sind bereits Realität:
http://www.nysemagazine.com/chinamingyang
Schwimmende Zweiflügler sind in Planung:
http://nassetwind.com/wp-content/uploads/2012/09/120900_Une_EoliennesFlottantesWinflo.jpg
http://www.electricalreview.co.uk/asset/4471/ETI%20220.gif
Auch als Videoclip:
http://www.terre.tv/fr/5049_winflo--eolienne-offshore-flottante
Kleinere schwimmende Zweiflügler wurden bereits gebaut:
http://crispgreen.com/files/2009/09/blue_h.jpg
http://2.bp.blogspot.com/_6Zl8x3ZGFMY/SAoP60VO8WI/AAAAAAAAC8Q/_MFQstuXnzw/s320/Floating+desal+plant.jpg
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Der Einflügler und das Meer
Ich bin seit circa 20 Jahren im Windenergiebereich relativ gut informiert, sowohl über Märkte, als auch von der wissenschaftlichen Seite.
Letztlich haben sich aus wirtschaftlichen Gründen die Dreiflügler gegenüber Ein- und Zweiflügler (z.B. Lagerwey) wegen geringerer Probleme mit 99,9x Prozent Marktanteil eindeutig durchgesetzt.
Ein- und Zweiflügler haben gegenüber Dreifllüglern folgende Nachteile:
1) Die größere Unwucht ist mechanisch nachteilig, ich spare zwar Flügelgewicht, muss jedoch die Anlage insgesamt deutlich schwerer machen und grössere Vibrationen in Kauf nehmen.
2) Ein- und Zweiflügler sind lauter und optisch unruhiger gegenüber Dreifllüglern, was an Land sehr problematisch ist.
Deine Einlassung war ja richtig und ich habe ja unterstrichen, dass es um eine neue Gesamtkonzeption geht - und nicht für die Nutzung im Land gedacht ist, jedenfalls nicht iim dichtbesiedelten D..
Aber immer nur zu sagen, dies ging schon vor 20 Jahren nicht - deshalb wird es auch -unter anderen Vorzeichen- in Zukunft nicht gehen - halte ich für schlicht und dumm ...
Ein Video stellt diesen Einflügler von ADES vor:
http://www.youtube.com/watch?v=YzRYojNYE_k
@windstärke8:
Da hast du mich aber ordentlich mißverstanden. Weder habe ich das behauptet, was du geschrieben hast, noch teile ich diese Vorstellungen. Die Vorstellung, das man Einfllügler quasi nach Tests vor 20 Jahren weltweit überhaupt nicht mehr getestet oder weitentwickelt hat, ist falsch.
Windenergie ist mittlerweile ein sehr großer Markt mit ca. 25-30 Mrd. Euro Umsatz weltweit seit mehreren Jahren.
Auch in die Windenergieforschung ist weltweit im letzten Jahrzehnt mehrere Milliarden Euro investiert worden. Und der wesentlichen Ergebnisse war u.a. , das Dreiflügler am Besten sind - und Einflügler wegen der großen Unwuchten und Schwingungen quasi chancenlos sind. Ggf. hätten Zweiflügler auf dem Meer Potenzial, hierzu gibt es auch an vielen Stellen Tests.
Dann würde mich der Forschungsetat Deutschlands (staatlich und privat) für den Einflügler (geteilt pro Jahr) über die letztem 20 Jahre interessieren, sowie die Anzahl der Prototypen und der Größe, die in den letzten 10 Jahren in D. gebaut wurden.
Im Grund ist deine Aussage eine Beleidigung für die Spanier. Die Spanier sind immerhin die besseren Windfänger:
http://derstandard.at/1304551670830/Wind-Europameister-Spanien
Bei der Betrachtung der Volllaststunden muss man sich ja für Deutschland schämen ..
@ windstärke8 : Aus deinem zuletzt verlinkten Artikel geht aber mitnichten hervor (wenn ich ihn gerade auf die Schnelle korrekt gelesen habe) dass in Spanien dieser Vorsprung darauf beruht, dass keine Dreiflügler benutzt werden. Es ist nur die Rede von durchschnittlich moderneren Anlagen (evtl. höher und/oder evtl weniger Reibungsverluste weil evtl mehr mit Magnetresonanztechnik ? ? ? das steht da alles nicht)
Die Spanier (ADES) sind n.m.K. die Einzigen, die forschen und entwickeln, um eine große Windkraftanlage mit einem Flügel marktreif zu machen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer:Boreas-notos/Einfl%C3%BCgler_(Windkraftanlagentyp)
@windstärke8:
Es geht um die weltweite Windenergieforschung. Mittlerweile erfolgen 95 % der Neuinstallationen (nach MW-Leistung) außerhalb Deutschlands, bezogen auf die Anzahl der Windkraftanlagen sogar fast 98 Prozent, weil in Asien (insb. China ´+ Indien) die durchschnittliche Anlagegröße ca, 1,3 MW war.
Was der große Marktanteil vom Windenergie in Spanien mit der Kleinstfirma ADES zu tun hat, ist mir schleierhaft.
Möchtest du vorher nicht meine Frage beantworten: Wieviel wurde für die Forschung/Prototypenbau in Deutschland in den letzten Jahren investiert? Der Einflügler wurde in D. insbesondere aufgrund Akustik und Optik aufgegeben. Diese Argumente spielen ja im Meer wohl keine Rolle.
@windstärke8, magst Du etwas mehr zu Deinem Background schreiben?
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