Rotorblätter sollen leicht, belastbar, günstig und flexibel sein. Deshalb haben Forscher des DLR und des Fraunhofer IWES intelligente Rotorblätter entwickelt. Die „Smart Blades“ können passen ihre Geometrie besser an lokale Windeinwirkungen an, als andere Blattkonzepte. Die Forscher haben drei Technologien untersucht: Passive Smart Blades sowie Smart Blades mit aktiven Hinterkanten oder mit aktivem Vorflügel.
Passive Smart Blades
Passive Smart Blades können sich bei starkem Wind nicht nur durchbiegen, sondern auch axial verdrehen. Damit verändert sich der Anströmwinkel und dies wirkt automatisch der Laständerung entgegen. Die Untersuchungen der Wissenschaftler zeigten, dass sich flexible, 80 Meter lange Blätter in Sichelform eignen. Eine spezielle Anordnung der Fasern im Rotorblattinneren ergänzt diesen Ansatz. Hierbei werden die Faserlagen nicht nur in Längsrichtung gelegt, sondern auch diagonal von der Vorderkante zur Hinterkante des Blattes.
Aktive Smart Blades
Aktive Smart Blades erreichen den gleichen Effekt mit Hilfe verformbarer Teile oder verstellbarer Klappen. Dazu erklärt Projektleiter Dr. Jan Teßmer vom DLR: „Aktive Elemente müssen grundsätzlich intensiver gewartet werden, daher müssen die Mechanismen für Smart Blades robust und wirtschaftlich sein.“ Ein Beispiel dafür sind sogenannte Hinterkanten-Klappen: Die beweglichen Teile sind steuerbar und regulieren die Lasten an jedem Blatt einzeln und lokal. Integrierte Vorflügel reagieren schnell auf aerodynamische Kräfte bei turbulenten Einströmungen. Die Wissenschaftler testeten diese unter anderem in Versuchen im Windkanal. Nun wollen die Forscher die verschiedenen Konzepte in Feldversuchen erproben.
