Schlussbericht ExpTurb: Design einer Experimentalturbine

Abstract

Das DLR entwickelt die "Plattform Windenergie", wovon die Errichtung mehrerer Windenergieanlagen wesentlicher Bestandteil ist. Eine diese Anlagen ist die als modularer Versuchsträger konzipierte Experimentalturbine. Sie soll der Validierung von Methoden und Modellen sowie die Erprobung von Technologien dienen. Ziel des Projekts war die Entwicklung eines entsprechenden Anlagendesigns. Das Ergebnis sind Dokumente, Daten und numerische Modelle, die diese einzigartige Experimentalturbine beschreiben. Das Design der pitchgesteuerten Anlage mit 500 kW Nennleistung wurde durch ein erfahrenes Ingenieurbüro von einem bewährten kommerziellen Entwurf abgeleitet. Seine Besonderheit liegt in der konsequenten Entwicklung für die Erforschung des Rotors der Zukunft. Daher umfasst das Design ein eigens entwickeltes sehr schlankes Rotorblatt, das die Vergleichbarkeit mit der Aerodynamik aktueller Multi-MW-Anlangen herstellt, hohe Schnelllaufzahlen ermöglicht und eine wechselbare Blattspitze besitzt. Die Anlagengröße war ebenso ein Designkriterium wie der Zugang zu allen Baugruppen. Ein besonders dynamisches Pitchsystem und eine Lidar-Plattform auf dem Gondeldach sind weitere Merkmale. Die Experimentalturbine ist durch die Kombination dieser Eigenschaften ein besonderer Versuchsträger für Experimente zur Untersuchung der Aerodynamik, Aeroakustik, Aeroelastik, Regelung und Meteorologie von Windenergieanlagen.