Unterstützung für Forschung zur Windenergie

Die Max-Planck-Gesellschaft unterstützt das Forschungsprojekt zu Strömungen an Windkraftanlagen von Claudia Brunner mit einer Minerva Fast Track Gruppe. Am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) erforscht die promovierte Maschinenbauingenieurin die Turbulenz hinter Windkraftanlagen zur Optimierung der Effizienz nachhaltiger Energieerzeugung in Windparks. Das Herzstück des Projekts bildet der Windkanal des MPI-DS, in dem die Strömungsbedingungen an Windkraftanlagen originalgetreu reproduziert werden können.

Claudia Brunner begann ihr Studium an der Stanford University (Kalifornien, USA), wo sie 2017 sowohl einen Bachelor of Science im Fach Maschinenbau als auch einen Bachelor of Arts in Internationalen Beziehungen erhielt. Bereits zu dieser Zeit galt ihr Interesse den erneuerbaren Energien und dem Klimaschutz. Für ihr Masterstudium in Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik wechselte sie anschließend an die Princeton University (New Jersey, USA). Dort verteidigte sie auch im Mai 2022 erfolgreich ihre Dissertation “Unsteady aerodynamics with applications for wind turbines” („Unstete Aerodynamik mit Anwendungen für Windkraftanlagen“). Seit August 2022 forscht sie am MPI-DS in der Abteilung für Fluidphysik, Strukturbildung und Biokomplexität.

Strömungsforschung für Windkraftanlagen

Die Maschinenbauingenieurin will nachhaltige Energieerzeugung optimieren. Windkraftanlagen sind hierbei von zentraler Bedeutung. Um diese effizient betreiben zu können, ist es nötig, die Strömungen an den Rotorblättern und auch den entstehenden Windschatten hinter einem Windrad genau zu verstehen. Wie genau beeinflussen sich Windräder in einer Windfarm untereinander? Wie lässt sich die Energieerzeugung optimieren? Ein tieferes Verständnis der an Windkraftanlagen vorherrschenden Strömungen kann helfen, die resultierende Stromerzeugung im Voraus genauer zu berechnen. Gleichzeitig können so auch neue Turbinen entwickelt werden, die eine höhere Energieausbeute erzielen und eine längere Lebensdauer besitzen.

Um diese Strömungen zu untersuchen, nutzt Claudia Brunner den Hochdruck-Windkanal der Max Planck Turbulence Facility am MPI-DS. In dieser Anlage lässt sich ein breites Spektrum an Strömungen erzeugen, welche die verschiedenen Bedingungen an Windkraftanlagen in Miniatur originalgetreu nachbilden. „Wir haben hier in Göttingen einen einzigartigen Windkanal, mit denen solche Experimente durchgeführt werden können“, berichtet Brunner. „Dazu kommen noch eine erstaunliche Expertise und technische Infrastruktur am Institut, die das Forschungsprojekt in den nächsten Jahren unterstützen werden“, fährt sie begeistert fort. Darüber hinaus untersucht Claudia Brunner wie Windenergie besser in techno-ökonomischen Modellen repräsentiert werden kann, mit denen politische Handlungspfade evaluiert werden können.

Förderung des Projektes für die nächsten Jahre

Mit ihrem Forschungsvorhaben hat Claudia Brunner (siehe Foto links, Bild: © MPI-DS) auch die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) überzeugt. Im Rahmen des Minerva Fast Track Programms wird sie die nächsten drei Jahre finanziell unterstützt: Das Institut finanziert Ihre Anstellung sowie eine zusätzliche Stelle für ein Promotionsprojekt zum Forschungsthema. Die Chemisch-Physikalisch-Technische Sektion der MPG wählt im Rahmen dieses Programms jedes Jahr zwei junge Wissenschaftlerinnen aus, um sie auf ihrem akademischen Karriereweg zu fördern. Am MPI-DS wird sie dabei von Direktor Eberhard Bodenschatz unterstützt, der selbst langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Strömungsphysik besitzt. „Ich gratuliere Claudia Brunner ganz herzlich zu ihrer erfolgreichen Bewerbung und freue mich riesig auf die spannenden vor uns liegenden Forschungsprojekte“, so Bodenschatz. Als Mentor wird er sie in den nächsten Jahren beim Aufbau ihrer Forschungsgruppe begleiten.
„Ich freue mich, dass durch dieses Programm explizit junge Wissenschaftlerinnen die Möglichkeit bekommen, eine Karriere im technisch-physikalischen Forschungsbereich zu starten“, so Brunner abschließend.