Das Projekt "Teilvorhaben: TOpWind - IBK" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IBK-Innovation GmbH & Co. KG - Standort Hamburg durchgeführt. Zur Optimierung der Strömung um die Rotorblattgeometrie von Windkraftanlagen sind in jüngerer Zeit neue Technologien zur aktiven Strömungskontrolle entwickelt worden. In diesem Teilprojekt wird die Strömungskontrolle mittels sogenannter fluidischer Aktoren erreicht. Allerdings haben diese Aktoren derzeit noch einen Entwicklungsstand, der zwar die Funktion der Strömungskontrolle gewährleistet, aber andere Aspekte der praktischen Anwendung noch außen vor lässt. Diese Lücke soll nun in diesem Teilvorhaben geschlossen werden, indem die sogenannte Robustheit der Aktorik erforscht und - bei Bedarf - verbessert wird. Im Einzelnen werden dabei folgende Punkte durch IBK Innovation GmbH und Co. KG bearbeitet: - Entwicklung von Technologien zur Optimierung der Blattströmung an Windenergieanlagen mittels aktiver Strömungskontrolle mit fluidischen Aktoren unter besonderer Berücksichtigung der Robustheit. - z.B. Untersuchung der Einwirkung von (Regen)Wasser, Staub etc. auf die Funktionsfähigkeit und Optimierung der Technik um diese so unempfindlich wie möglich gegen diese Störeinflüsse zu machen - Numerische und experimentelle Analyse der Technologien und Optimierungshypothesen z.B. durch Erstellung und Validierung von Transferfunktionen für numerische Modelle (die Transferfunktion ermöglicht eine vereinfachte Modellbildung, und damit kürzere Entwicklungszyklen) oder durch die Durchführung und Auswertung von Experimenten mit prototypischen Komponenten - Entwicklung von Konzepten und Technologien zur Integration der fluidischen Aktorik in die faserverstärkte Rotorblattstruktur unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Robustheit.
Das Projekt "Teilvorhaben: Integrationstechnologien für aktive Strömungskontrolle und Fertigung von Windkanalmodellen und integrierbaren Aktor-Panelen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH durchgeführt. Um Windenergieanlagen (WEA) effizienter, zuverlässiger und wirtschaftlicher zu gestalten, sind derzeit verschiedene Verbesserungs- und Optimierungskonzepte Gegenstand der Forschung und Entwicklung. In diesem Rahmen beabsichtigt das vorliegende Gesamtvorhaben die aktive Beeinflussung der Strömung um das Rotorblatt von WEA auf Basis neuartiger Struktur-integrierter fluidischer Aktoren, die eine Adaption der Aerodynamik erlauben. Basierend auf diesen Zielstellungen wird im Teilvorhaben der Forschungsschwerpunkt Erarbeitung von Konzepten und Technologien zur Integration der fluidischen Aktorik in die faserverstärkte Rotorblattstruktur adressiert. Im Wesentlichen werden dazu Leichtbaupaneele erarbeitet, die die Funktionsintegration von fluidischen Aktuatoren und deren Systemkomponenten erlauben. Die hohen Toleranzanforderungen der fluidischen Aktoren können durch die vorgeschlagene Integration in Faserverbundpaneele, die dann in Rotorblätter von Windkraftanlagen integriert werden, erfüllt und mit einer effizienten Fertigung kombiniert werden.