2024-03-29
http://w3.windmesse.de/windenergie/news/18836-vorbild-tierreich-forscher-arbeiten-an-neuem-material-zur-gerauschreduzierung-von-windturbinen

Meldung von Windmesse.de

List_windmesse_logo_pos

Zum Branchenprofil von


Vorbild Tierreich: Forscher arbeiten an neuem Material zur Geräuschreduzierung von Windturbinen

Ein von Anwohnern oft vorgebrachtes Argument gegen Windkraftanlagen ist der Geräuschpegel, den die Turbinen verursachen. Doch nun naht Abhilfe...

Windpark in DeutschlandWindpark in Deutschland

Englische Forscher entwickeln zur Zeit ein neues Material, das die Lärmentwicklung auf der Oberfläche von Gegenständen signifikant reduzieren soll. Als Vorbild dient das Tierreich: Das Material ahmt die Flügelstruktur der Eule nach, denn Eulen sind nicht nur sehr effektive, sondern vor allem auch lautlose Jäger.

In ersten Tests im Windkanal zeigten sich verblüffende Effekte: Die Lärmentwicklung wird wesentlich verringert, ohne dass das Material Auswirkungen auf die Aerodynamik hat. Die Möglichkeiten zum Einsatz erscheinen daher grenzenlos: Sowohl auf den Rotorblättern von Windkraftanlagen, als auch bei Flugzeugen oder bei Ventilatoren - etwa in Computern - könnte so die Lärmentwicklung reduziert werden.

Windkraftanlagen müssen aus Lärmschutzgründen oft gebremst werden. In Zukunft wäre es unter Einsatz des neuen Materials nun also denkbar, dass die Turbinen bei größerer Geschwindigkeit länger liefen, was zu höherem Ertrag bei geringerer Lautstärke führen würde.

Das Oberflächenmaterial wurde von Forschern der englischen University of Cambridge in Zusammenarbeit mit Forschern der Virginia Tech, der Lehigh und der Florida Atlantik Universität in den USA entwickelt, die ihre Ergebnisse kürzlich auf der Aeroakustik Conference des American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA) in Dallas vorgestellten.

„Viele Eulen, vor allem die großen wie Schleiereulen oder Bartkäuze, können wie mit einer Tarnkappe jagen: Sie gehen in den Sturzflug und ergreifen ihre Beute quasi unbemerkt“, erklärt Professor Nigel Peake von der Abteilung für Angewandte Mathematik und Theoretische Physik der Universität Cambridge, der die Studie leitet. „Obwohl dies schon seit Jahrhunderten bekannt ist, wusste man bisher nicht, wie oder warum Eulen in der Lage sind, lautlos zu fliegen.“

Freiflug Schleiereule

Schleiereule im Flug

Peake und seine Mitarbeiter verwendeten hochauflösende Mikroskope, um die Eulenfedern in allen Feinheiten zu untersuchen. Dabei entdeckten sie, dass die Schwungfedern eines Eulenflügels eine flauschige Oberfläche besitzen, die an Baumkronen eines Waldes erinnern, den man von oben betrachtet. Zusätzlich zu dieser flauschigen Oberfläche haben Eulenflügel auch einen flexiblen Kamm von Borsten in gleichem Abstand entlang ihrer Vorderkante sowie poröse, elastische Fransen an der Hinterkante.

„Kein anderer Vogel hat diese Art von komplizierter Flügelstruktur“, führt Peake aus. „Ein Großteil des Geräusches, den ein Flügel verursacht, egal ob der Flügel eines Vogels, eines Flugzeugs oder eines Ventilators, entsteht an der Hinterkante, wo sich die Luft, die über die Flügeloberfläche streicht, verwirbelt. Der Aufbau eines Eulenflügels dient der Lärmreduzierung durch Glätten der Oberfläche, wenn die Luft über den Flügel streicht – der Klang wird gestreut, sodass Beutetiere die Eule nicht hören, wenn sie kommt.“

Um die Struktur zu kopieren, haben die Forscher nach einem Design gesucht, das die „Streuung“ des Rotorblattgeräusches auf die gleiche Weise verursacht. In frühen Experimenten wurde mit einem Material gearbeitet, das an einen Hochzeitsschleier erinnert, der trotz seiner offenen Struktur die Rauheit des darunter liegenden Stoffes reduziert und dadurch den Oberflächenlärm um bis zu 30 Dezibel senkt.

Während das beim Hochzeitsschleier bemerkenswert gut funktioniert, kann dieses Material leider nicht für eine Windturbine oder ein Flugzeug verwendet werden. Die Forscher haben nun aber ein ähnliches Design genutzt, um den Prototypen eines Materials aus Kunststoff herzustellen, der aus einem 3D-Drucker stammt. Dieses Material wurde am Rotorblatt einer Turbine im Windkanal getestet, wo eine Lärmreduktion von 10dB erzeugt werden konnte – ohne nennenswerte Auswirkungen auf die Aerodynamik.

E-101, Saerbeck 2

Rotorblatt einer Enercon-Anlage

Bis die Beschichtung Serienreife erlangt, wird es wohl noch eine Weile dauern. In einem nächsten Schritt wird nun eine Windturbine in Betrieb ausgestattet, um zu sehen, ob sich die Testergebnisse auch in die freie Natur übertragen lassen.

Autor:
Katrin Radtke
Email:
kr@windmesse.de
Windenergie Wiki:
Turbine, Enercon



Alle Meldungen von Windmesse.de

List_windmesse_logo_pos

Meldungen im Archiv


Thematisch passende Windmesse.de Mitglieder im Branchenverzeichnis

  • Newlist_iwtma_logo
  • Newlist_ormazabal_logo

Mehr Ergebnisse



Stichwortsuche

© smart dolphin Gmbh 1999 - 2024 | Impressum | Wir über uns | Windmesse Redaktion | Datenschutzerklärung | Symposien 2022 | 21. Windmesse Symposium 2024 | Wiki