Stürmische Forschung: Ein Prüfstand für Windräder

Von: Thorsten Karbach
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So sieht er aus, der Windradprüfstadt: Vier-Megawatt-Anlagen können auf dem RWTH-Campus nun in ihrer Zuverlässigkeit erforscht werden. Das entsprechende Forschungszentrum wurde am Dienstag eröffnet. Foto: Steindl

Aachen. Es ist weder das größte, noch das teuerste Gebäude auf dem neuen Campus der RWTH Aachen. Und doch ist das Zentrum für Windkraftanlagen (Center for Wind Power Drives, CWD) des Forschungsverbundes „Schwerlastantriebe“ ein Neubau, der über die Grenzen der neuen Forschungslandschaft am Aachener Stadtrand hinaus für Aufsehen sorgen könnte.

Denn im Innern des 2500-Quadratmeter-Baus steht ein riesiger Vier-Megawatt-Prüfstand für Windkraftanlagen. Hinter den dicken Wänden werden Windräder getestet. Ohne Turm und Rotoren, aber dennoch die größten, die auf Land gebaut werden. Nach 18 Monaten Bauzeit wurde am Dienstag das CWD eröffnet. 25 Millionen Euro wurden je zur Hälfte von Bund und Land investiert.

Es ist weder der erste, noch der größte Windradprüfstand der Welt – aber mit Sicherheit der modernste. In Clemson im US-Bundesstaat South Carolina mag es einen weit größeren geben, aber dort braucht es einige Extras für den Antrieb, die die Forschung erschweren. Der Aachener Prüfstand wird – und das wird kein Zweiter auf der Welt – direkt von einem Elektromotor betrieben, der in einem großen dunkelgrauen Kasten steckt. In einer helleren Box steckt die sogenannte Lasteinheit, die all die Lasten auf ein Windrand erzeugen kann, denen es auch auf freiem Feld ausgesetzt ist. Wind wirkt nicht flächendeckend und gleichmäßig auf die Rotoren, da gibt es Unterschiede. In Echtzeit lassen sich in dem CWD-Prüfstand nun alle erdenklichen Windszenarien simulieren. Es sind sogar 50-Jahres-Böen (fast 60 Meter pro Sekunde) möglich, die schlimmsten denkbaren Sturmböen. RWTH-Rektor Ernst Schmachtenberg sagte bei der symbolischen Schlüsselübergabe: „Es wird spannend.“

All das ist notwendig, weil Windkraftanlagen vor allem eines werden müssen: zuverlässiger. Wenn ein Windrad nicht läuft, dann ist das schlecht. Am Prüfstand wollen mehr als 50 Experten von sieben Instituten der RWTH-Fachbereiche Maschinenbau und Elektrotechnik die Schwachstellen in bestehenden Windkraftanlagen erforschen. Bis zu 100 Tonnen schwere und 14 Meter lange sogenannte Windgondeln können auf dem Prüfstand getestet werden – mit Leistungen von eben bis zu vier Megawatt. Hätten sie Rotoren, sie hätten einen Durchmesser von 80 Metern.

Obwohl Windkraftanlagen überall im Land geplant und gebaut werden, ist ihre Entwicklung noch lange nicht abgeschlossen. Das sagt zumindest Georg Jacobs. Der Maschinenbau-Professor (Lehrstuhl und Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung) ist Vorstandsvorsitzender des Zentrums für Windkraftanlagen. Er sagt: „Es ist wichtig, dass wir die Zuverlässigkeit verbessern. Wir müssen die Winddynamik beherrschbar machen. Ich bin zuversichtlich, dass das hier der richtige Ausgangspunkt ist.“ Und: Es wird nicht nur an die Spitze der Windräder geschaut, es wird gleichermaßen auch die Anbindung ans Stromnetz erforscht. Auch in diesem Bereich sollen neue Maßstäbe gesetzt werden.

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