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Windkraftanlagen der Zukunft fehlt Getriebe

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Wissenschaftlern der Technischen Universität Darmstadt ist es gelungen, spezielle Generatoren für Windkraftanlagen weiterzuentwickeln, die ohne Getriebe funktionieren. Der wesentliche Vorteil der neuen Entwicklung besteht darin, dass sich die Energieausbeute im Vergleich zu bisherigen Anlagen deutlich steigern lässt. "Die Weiterentwicklung der ursprünglich aus der Wasserkraft stammenden Generatoren wurde geleitet von der Überlegung, dass bei der Windkraft viel geringere Umdrehungszahlen erreicht werden und herkömmliche Getriebe zur Geschwindigkeitsregulierung bei Windkraftanlagen folglich überflüssig werden", erklärt Thomas Hartkopf, Fachgebietsleiter Regenerative Energien im Fachbereich Elektro- und Informationstechnik, im Gespräch mit Pressetext.

Im Detail handelt es sich bei dem von der EU geförderten Projekt um ein hochkomplexes Modell, das speziell für Windkraftanlagen weiterentwickelt wurde und von den Forschern als "permanenterregte Synchronmaschine" bezeichnet wird. "Dadurch, dass sich Windkraftgeneratoren langsam drehen müssen, funktioniert unser Generator auf Basis der Erregung mit Magneten, sodass die Anlage, da kein Getriebe vorhanden, erheblich leichter, effektiver und letztlich auch robuster arbeitet", so Hartkopf. Hierbei betont der Elektro- und Informationstechniker einen weiteren Vorteil der Weiterentwicklung, da die Umweltgefährdung durch auslaufendes Getriebeöl nun "kein Thema" mehr ist. Schließlich können mittels neuer Technik nicht nur Gewicht und Getriebeöl, sondern langfristig auch Kosten eingespart werden.

Aufgrund des höheren Wirkungsgrads der neuen Generator-Generation sowie besserer Umweltverträglichkeit, werden diese vor allem für so genannte Offshore-Anlagen - Parks aus Windkraftanlagen, die vor der Küste ins Meer gebaut werden - zunehmend interessant. In diesem Bereich sieht der Experte die Zukunft der deutschen Windkraft. So könnte sich der geplante Bau von großen Parks mit hunderten Anlagen und Leistungen bis zu 1.000 Megawatt für die kommenden Jahre erheblich auszahlen. Dies scheint für den Standort Deutschland aufgrund seiner geografischen Küstenlage relevant, wobei der Anteil der Windenergie von heute sechs auf 15 bis 20 Prozent in zehn Jahren erhöht werden soll. Bei einer flächendeckenden Versorgung mit diesen Systemen wäre es somit noch schneller möglich, das in Europa bis 2020 gesteckte Ziel einer Reduktion von Treibhausgasen um mindestens 20 Prozent zu erreichen.

Obwohl die neuen Generatoren derzeit noch hohe Material-, Produktions- und damit Anschaffungskosten aufweisen, gibt sich Hartkopf von der Zukunftsträchtigkeit der Systeme überzeugt: "Diese werden sich endgültig durchsetzen, wenn man bedenkt, dass die Anforderungen an die Windkraftanlagen steigen und die Effizienz immer stärker in den Vordergrund rückt. Aufgrund des höheren Leistungspotenzials werden auch die Preise sinken." Doch nicht nur Deutschland, als vielmehr Windkraftanlagen-Hersteller in China, Indien, Spanien und den USA könnten von der neuen Generation der Geräte profitieren.

Florian Fügemann | Quelle: pressetext.deutschland
Weitere Informationen: www.tu-darmstadt.de

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