Das „Birmingham Blade“: Neuartiges Windrad von KI entworfen und für eine Stadt optimiert
Das „Birmingham Blade“ ist das erste Windrad, das mit Hilfe von künstlicher Intelligenz entworfen wurde, um die Windverhältnisse in Städten perfekt zu nutzen. Mit seinem innovativen Design verspricht das „Birmingham Blade“, die Effizienz von Windkraftanlagen um das Siebenfache zu steigern.
Das Birmingham Blade: Dank künstlicher Intelligenz konnten tausende von Designvarianten simuliert und auf ihre Effizienz im städtischen Umfeld hin analysiert werden.
Foto: University of Birmingham Enterprise)
EvoPhase, Spezialist für KI-Design, und KwikFab, Experte für Präzisionsmetallbau, haben das erste städtische Windrad entwickelt, das mithilfe von künstlicher Intelligenz speziell an die Windverhältnisse einer bestimmten Region angepasst wurde. Das Ergebnis dieser Zusammenarbeit ist das „Birmingham Blade“. Damit bietet das Projekt eine Lösung für ein zentrales Problem der grünen Energie: die Herstellung kleiner, erschwinglicher Generatoren für saubere Windenergie. Den gleichen Ansatz (vertikal) kann man z. B. auch bei Aeromine Technologies finden.
Effizienz bei den relativ niedrigen Windgeschwindigkeiten
EvoPhase setzte auf einen KI-gesteuerten Designprozess, um Turbinen zu entwerfen und deren Effizienz bei den relativ niedrigen Windgeschwindigkeiten von 3,6 Metern pro Sekunde in Birmingham zu testen – deutlich weniger als die 10 Meter pro Sekunde, für die herkömmliche Turbinen ausgelegt sind.
„Wir brauchten eine Turbine, die Birminghams relativ niedrige Windgeschwindigkeiten erfassen und gleichzeitig mit den Turbulenzen umgehen kann, die durch umliegende Gebäude verursacht werden“, wird Leonard Nicusan, Chief Technology Officer von EvoPhase in einer Pressemitteilung zitiert. „Das Design musste außerdem kompakt und leicht sein, um sich für Dachinstallationen zu eignen.“
Das Birmingham Blade ist das erste Windrad weltweit, das mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) speziell für die Windverhältnisse einer bestimmten Region entwickelt wurde.
Foto: University of Birmingham
Design mit gebogenen Rotorblättern
EvoPhase entwickelte ein optimales Design mit gebogenen Rotorblättern, die sich um einen zentralen Punkt drehen, und stellte fest, dass das neue Windrad bis zu siebenmal effizienter sein wird als die aktuell in der Region Birmingham eingesetzten Modelle. Das Windrad erinnert optisch eher an ein modernes Kunstwerk. Das Birmingham Blade hat sechs unregelmäßig geformte Rotorblätter, die vertikal auf einem sternförmigen Gestell montiert sind.
„Der Einsatz von KI war entscheidend, um die langjährigen Vorurteile zu überwinden, die das Design von Windturbinen im letzten Jahrhundert geprägt haben. KI ermöglichte es uns, Designmöglichkeiten zu erkunden, die über den Rahmen traditioneller menschlicher Experimente hinausgehen. Innerhalb weniger Wochen konnten wir über 2.000 Turbinenentwürfe generieren, testen und verfeinern – ein Prozess, der mit herkömmlichen Methoden Jahre und Millionen Pfund gekostet hätte“, erklärte Leonard Nicusan, wie das Team an der Entwicklung gearbeitet hatte.
Laut den Entwicklern haben ihre evolutionären Simulationen bestätigt, dass die Birmingham Blade bei den Windgeschwindigkeiten und in der städtischen Umgebung von Birmingham bis zu siebenmal effizienter ist als bestehende Designs. Das finale Design sei nicht nur ein Prototyp, sondern eine praxistaugliche Lösung, die bereit für den Einsatz in der realen Welt ist.
In nur wenigen Wochen testete die KI über 2.000 Designs und wählte das beste aus: vertikal angeordnete, mehrfach gekurvte Flügel.
Foto: University of Birmingham
Das endgültige Produkt soll Ende 2025 verfügbar sein
KwikFab fertigte die erste Version von Birmingham Blade, um zu zeigen, dass das Design herstellbar ist. Eine Aluminium-Version wird in Birmingham auf einem Dach getestet, und das endgültige Produkt soll Ende 2025 verfügbar sein.
„Wir können ein komplexes Design entwickeln, einen Prototypen herstellen und innerhalb von Wochen für Tests versenden. Wir möchten mit Organisationen zusammenarbeiten, die das volle Potenzial der Windenergie nutzen wollen, einer nachhaltigen Energiequelle, die kostenlos ist und in jedem Land vorhanden ist“, erklärte Paul Jarvis von KwikFab Ltd.
Seit seiner Gründung im Jahr 2023 hat EvoPhase seinen KI-gesteuerten Designansatz auf andere Industrien ausgeweitet, zum Beispiel auf die Optimierung von Geräten zum Mischen und Lagern von Granulaten in der Lebensmittel-, Pharma- und Chemiebranche.
Das Video wurde von University of Birmingham zur Verfügung gestellt:
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