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Wie wirken Turbulenzen auf moderne Windkraftanlagen – und warum ist das für die Zukunft der Windenergie entscheidend?

Neue Methode beschreibt Belastungen für große Anlagen realistischer als bisher

center of wind pressure of GROWIAN measurements

center of wind pressure of GROWIAN measurements

Gemeinsam mit der Universität Oldenburg, ForWind und Nordex hat das ICM – Institut Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau e.V. an neuen Methoden gearbeitet, um Belastungen auf große Windenergieanlagen realistischer zu beschreiben.

Die zentrale Erkenntnis:

Nicht gleichmäßige Windströmungen, sondern lokale und plötzlich auftretende Windböen sind maßgeblich für Materialermüdung und Verschleiß moderner Großanlagen verantwortlich.

Im Fokus der aktuellen Veröffentlichungen steht ein neues Konzept des sogenannten „Druckschwerpunkts“. Damit lassen sich die Kräfte auf Rotorblätter und Gondel deutlich präziser modellieren als mit bisherigen Standardansätzen.

 

Die Ergebnisse könnten künftig helfen:

  • Windkraftanlagen robuster auszulegen
  • Material- und Wartungskosten zu reduzieren
  • Langzeitsimulationen realistischer durchzuführen
  • Kontrollsysteme besser auf extreme Belastungen vorzubereiten

Besonders spannend: Die Arbeiten verbinden historische Windmessdaten, moderne Anlagenmessungen und hochauflösende aeroelastische Simulationen zu einem neuen Verständnis turbulenter Strömungen.

Ein starkes Beispiel dafür, wie interdisziplinäre Forschung die Effizienz und Zuverlässigkeit der Energiewende voranbringen kann.

 

Die Originalveröffentlichungen finden Sie hier:

 

Carsten Schubert et al.: “Introduction of the Virtual Center of Wind Pressure for correlating large-scale turbulent structures and wind turbine loads”, Wind Energy Science, doi.org/10.5194/wes-11-1267-2026

 

Daniela Moreno et al.: “From the center of wind pressure to loads on the wind turbine: a stochastic approach for the reconstruction of load signals”, Wind Energy Science 10, 2729–2754, 2025, doi.org/10.5194/wes-10-2729-2025

 

Marcel Bock et al.: “Comparison of different simulation methods regarding loads, considering the centre of wind pressure”, Wind Energy Science, 11, 103–126, 2026, doi.org/10.5194/wes-11-103-2026

 

ICM - Institut Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau e.V.

M.A. Tina Metzger

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