Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Windräder laufen ruhig durch »Antischall«

01.08.2008
Rattern und pfeifen Windräder zu laut, dürfen sie zum Schutz der Anwohner nur unter Teillast arbeiten: Sie produzieren dann allerdings weniger Strom. Eine aktive Dämpfung löscht den Lärm durch Gegenschwingungen aus.

Stehen Windkraftanlagen in der Nähe einer Siedlung, dürfen sie auch bei starkem Wind nicht zu laut werden. Die meisten Anlagen schonen Nachbars Ohren, dennoch kann es trotz sorgfältigster Konstruktion immer wieder vorkommen, dass Lärm entsteht: zum einen durch die Bewegung der Rotorblätter, zum anderen durch Zahnräder, die Schwingungen im Getriebe hervorrufen.

Diese werden an den Turm des Windrads weitergeleitet und dort großflächig abgestrahlt – die Anwohner nehmen sie als Brummgeräusche wahr. »Ähnlich wie beim Surren einer Mücke empfindet man diese Einzeltöne als besonders störend«, sagt André Illgen, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Dresden. Brummen die Windkraftanlagen zu laut, dürfen sie nur unter Teillast betrieben werden: Sie drehen sich langsamer und erzeugen weniger Strom. In einigen Fällen müssen die Betreiber zusätzliche Dämpfungssysteme einbauen oder sogar das Getriebe wechseln – eine teure Angelegenheit.

Passive Dämpfungssysteme, die bisher verwendet wurden, zeigen jedoch nur bedingt Wirkung: Sie schlucken nur Geräusche einer bestimmten Frequenz. Da moderne Windkraftanlagen ihre Drehzahl an die Windstärke anpassen, um möglichst viel Strom zu erzeugen, variiert auch die Frequenz der Brummgeräusche: Trotz Dämpfung dringen Brummtöne in die Umgebung.

Forscher des IWU haben gemeinsam mit Kollegen der Schirmer GmbH, der ESM Energie- und Schwingungstechnik Mitsch GmbH und dem Ingenieurbüro Dr. Ziegler nun eine aktive Dämpfung für die Windräder entwickelt. Gefördert wird das Projekt durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt DBU. »Diese Systeme reagieren selbstständig auf Frequenzwechsel und dämpfen Geräusche – egal wie schnell sich die Windenergieanlage dreht«, sagt Illgen. Herzstück dieses Systems sind Piezoaktoren: Sie wandeln elektrischen Strom in mechanische Bewegung um und erzeugen »Negativschwingungen«, also eine Art Gegenlärm, der den Schwingungen des Windrads genau entgegengesetzt ist und sie auslöscht.

Die Piezoaktoren sind an den Auflagern des Getriebes angebracht, über welche das Getriebe mit dem Maschinenträger verbunden ist. Doch wie stellen sich diese Piezoaktoren auf die jeweiligen Frequenzen der Geräusche ein? »In das System haben wir Sensoren integriert: Sie messen kontinuierlich die Schwingungen, die im Getriebe entstehen, und leiten die Ergebnisse an die Regelung der Aktoren weiter«, sagt Illgen. Ein Funktionsmuster des aktiven Schwingungsdämpfers haben die Forscher bereits entwickelt, in einem nächs-ten Schritt stehen Feldversuche an.

André Illgen | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iwu.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Dämpfung Frequenz Geräusch Getriebe Piezoaktor Schwingung Windkraftanlage Windrad

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Flexiblere Turbomaschinen entwickeln
23.05.2017 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

nachricht WHZ erhält hochmodernen Prüfkomplex für Schraubenverbindungen
23.05.2017 | Westsächsische Hochschule Zwickau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Krebs erregende Substanzen aus Benzinmotoren

24.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wasserqualität von Flüssen: Zusätzliche Reinigungsstufen in Kläranlagen lohnen sich

24.05.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Orientierungslauf im Mikrokosmos

24.05.2017 | Physik Astronomie