Höher als Empire State 05.02.2016, 07:51 Uhr

Der gigantischste Windgenerator der Welt hat klappbare Rotoren

Diese Windmühle sprengt alle heutigen Dimensionen. 50 MW Leistung, also zehnmal so viel wie heutige 5-MW-Anlagen in der Nordsee.  Die Rotorblätter sind 200 m lang. Die Kräfte wären dabei so gewaltig, dass die Rotoren sich wie Palmblätter in den Wind legen können. Die Idee stammt aus den USA. Hier die Details.

Der Ingenieur Todd Griffith mit dem Querschnitt eines Rotorblattes: Künftig wollen die Amerikaner Windenergieanlagen mit einer Leistung von 50 MW bauen. Dazu sollen die Rotoren bis zu 200 m lang sein.

Der Ingenieur Todd Griffith mit dem Querschnitt eines Rotorblattes: Künftig wollen die Amerikaner Windenergieanlagen mit einer Leistung von 50 MW bauen. Dazu sollen die Rotoren bis zu 200 m lang sein.

Foto: Randy Montoya/Sandia Labs

Während Windmühlenbauer in aller Welt daran arbeiten, Generatoren mit einer Leistung von 10 bis15 MW zu entwickeln – die größten kommen derzeit auf 8 MW – planen US-Forscher gleich einen Quantensprung. Im Sandia National Laboratories, einem Forschungszentrum des Rüstungskonzern Lockheed Martin, soll ein Windgenerator mit einer Leistung von 50 MW entwickelt werden.

Die Rotorblätter werden eine Länge von 200 m haben und dem Wind eine gewaltige Angriffsfläche bieten. Die Generatoren sollen auf dem Meer stationiert werden. Damit sie bei starkem Sturm nicht zerstört werden, können sich die Rotoren wie Blätter in die Windrichtung neigen. Die Sandia-Mühlen werden etwa 450 m hoch sein, höher also als das Empire State Building in New York.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Energieversorgung Leverkusen GmbH & Co.KG-Firmenlogo
Technischer Netzanschlussplaner (m/w/d) Energieversorgung Leverkusen GmbH & Co.KG
Leverkusen Zum Job 
Christoph Schnorpfeil GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) Christoph Schnorpfeil GmbH & Co. KG
Christoph Schnorpfeil GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Kalkulator (m/w/d) Christoph Schnorpfeil GmbH & Co. KG
Energieversorgung Leverkusen GmbH & Co.KG-Firmenlogo
Ingenieur Versorgungstechnik/Energietechnik (m/w/d) Energieversorgung Leverkusen GmbH & Co.KG
Leverkusen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur Straßenbau und Infrastruktur (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Kempten Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektleiter Bau und Erhaltung Straßenbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Kempten Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur Elektrotechnik für Informationstechnik und -sicherheit (m/w/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 
Christoph Schnorpfeil GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauabrechner (m/w/d) Christoph Schnorpfeil GmbH & Co. KG
Ziehm Imaging GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Hardware mit Schwerpunkt Schaltungstechnik Ziehm Imaging GmbH
Nürnberg Zum Job 
ALTUS-Bau GmbH-Firmenlogo
Bauingenieur / Architekt als Bauleiter / Projektleiter (m/w/d) im Raum Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachen ALTUS-Bau GmbH
Lübeck Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
BIM-Manager (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur Straßenplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Kempten Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Strategische*r Einkäufer*in Anlagenbau (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Keysight Technologies Deutschland GmbH-Firmenlogo
Senior Process and Development Engineer for High Frequency Solutions (m/f/x) Keysight Technologies Deutschland GmbH
Böblingen Zum Job 
Iventa Austria Personalwerbung GmbH-Firmenlogo
Wind and Site Engineer (m/f/d) Iventa Austria Personalwerbung GmbH
Hamburg Zum Job 
SWM Services GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur*in für Prozess- und Automatisierungstechnik MSR (m/w/d) SWM Services GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Außenstellenleiter (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieurin oder Ingenieur Ausstattung/Verkehr (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur konstruktiver Ingenieurbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieurin oder Bauingenieur Verkehrsplanung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes

Mit Druckluft zurück in die Arbeitsstellung

Damit die Rotorblätter abklappen können, sollen nahe der Nabe Gelenke eingebaut werden. Mit Hilfe von Druckluft könnten sie später wieder in Normalstellung gebracht werden, sodass sie sich wieder drehen und den Generator antreiben können.

Weil sich 200 m lange Rotorblätter allenfalls mit Luftschiffen transportieren lassen, sollen sie nicht, wie heute üblich, in einem Stück produziert werden, sondern segmentweise. Erst auf der Baustelle werden sie zusammengefügt. Trotzdem sollen sie so preiswert herzustellen sein, dass sie Strom günstiger produzieren als heutige Windgeneratoren.

Siemens gehört zu den Beratern

„Die USA haben ein hohes Offshore-Windenergie-Potenzial“, sagt der Luftfahrtingenieur Todd Griffith, bei Sandia für die Entwicklung der Rotorblätter zuständig. Doch Offshore-Installationen seien kostenaufwändig. „Deshalb brauchen wir größere Turbinen, um diese Energie kostengünstig nutzen zu können“, so Griffith.

Wenn der Wind zu stark wird, sollen sich die Rotoren in Windrichtung abklappen können.

Wenn der Wind zu stark wird, sollen sich die Rotoren in Windrichtung abklappen können.

Quelle: TrevorJohnston.com/Sandia Labs

Segmented Ultralight Morphing Rotor (SUMR) nennen die US-Forscher ihre Entwicklung, also Segmentierter ultraleichter wandelbarer Rotor. Sechs US-Hochschulen unterstützen das Sandia-Projekt. Als Berater fungieren Experten der Windenergieanlagenbauer Siemens, General Electric und Vestas.

Es gibt viele Risiken für so große Anlagen

Wie die Blätter schließlich aussehen werden ist noch offen – oder ein gut behütetes Geheimnis. Nur so viel verrät Griffith: Sie sollen weitaus leichter sein als herkömmliche Blätter. Dabei benötigen sie zusätzliche Masse in Form eines gewaltigen Gelenks, das das Abklappen bei Sturm ermöglicht.

Es muss zudem so ausgelegt sein, dass Druckluft den riesigen Flügel wieder in Arbeitsstellung bringen kann. Außerdem sind Befestigungssysteme nötig, die die Segmente miteinander verbinden. Nötig sind auch spezielle Generatoren, die sehr langsam drehen, oder riesige Getriebe, die die niedrige Rotationsgeschwindigkeit an das Tempo anpassen, das gewöhnliche Generatoren benötigen.

Denn allzu schnell darf der Rotor nicht drehen, weil sonst die Flügelspitzen die Schallgeschwindigkeit überschreiten. Bei den dabei entstehenden Erschütterungen könnte die Mühle zerstört werden.

DLR arbeitet an Konzept variabler Kanten

An einem anderen Konzept arbeitet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Großrotoren sollen demnach variable Kanten bekommen, die sich dem Wind anpassen können.

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.