Winglets für mehr Windstrom: Unterdrückung von Turbulenzen nach Kondor-Vorbild

Mit speziell geformten Flügelenden produzieren Windenergieanlagen bis zu zehn Prozent mehr Strom. Das klapp nicht nur bei neuen Mühlen, sondern auch bei alten. Die lassen sich nachrüsten, so die Ingenieure von Biome Renewable, einem Unternehmen in der kanadischen Millionenstadt Toronto, das Technologien nach Vorbildern aus der Natur (Bionik) einsetzt. In diesem Fall haben sie sich die Flügelenden des Andenkondors angeschaut, des zweitgrößten flugfähigen Vogels. Diese sind so geformt, dass sie Turbulenzen auslöschen, die den Widerstand beim Fliegen erhöhen würden. Die Endfedern der Flügel sind so effektiv, dass der Riesenvogel weite Strecken schafft, ohne auch nur einmal mit den Flügeln zu schlagen.

Bekannt aus dem Flugzeugbau

Die so genannten Winglets sind bereits aus dem Flugzeugbau bekannt. Flügel sind an den Enden nach oben, unten oder in beide Richtungen abgelenkt. Auch das verhindert Turbulenzen. Die Winglets für Windenergieanlagen sind rund fünf Meter lang und werden den Flügelenden übergestülpt.

Maschinenbauer an der University of Alberta in der kanadischen Stadt Edmonton wollten wissen, ob die Winglets tatsächlich den Wirkungsgrad entscheidend verbessern. Mit Hilfe von Computersimulationen fanden die Forscher heraus, dass Winglets „die Wirbelstrukturen an der Spitze dramatisch beeinflussen“. Der anfängliche Verdacht, dass die Leistungssteigerung allein auf die Verlängerung der Flügel zurückzuführen ist, bestätigte sich nicht. Die Forscher fanden eindeutige Beweise dafür, dass es tatsächlich die Winglets sind.

Weniger fossile Kraftwerke wären nötig

Windenergie ist neben der Photovoltaik die wichtigste Alternative zur fossilen Stromerzeugung und mitentscheidend für die Verlangsamung des Klimawandels. Derzeit sind weltweit Windenergieanlagen mit einer Leistung von fast 900 Gigawatt installiert, die pro Jahr etwa 2,7 Millionen Gigawattstunden Strom erzeugen. Eine zehnprozentige Erhöhung der Produktion würde manch ein fossiles Kraftwerk überflüssig machen, vorausgesetzt, es gibt genügend Pufferspeicher für Strom, der aktuell nicht gebraucht wird. Daran hapert es noch in aller Welt.

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