Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat in seinem Forschungswindpark Wivaldi ein drittes Windrad aufgestellt. Die eigens für die Forschung entwickelte Anlage soll Anfang ihren Betrieb aufnehmen. Wegen ihres speziellen modularen Aufbaus nimmt die Inbetriebnahme mehr Zeit in Anspruch als bei einem herkömmlichen Windrad.

Opus 3 ist eine modulare Windturbine, die es ermöglicht, neue Komponenten und Technologien sowie Steuerungs- und Regelungsverfahren in der Praxis zu erproben. Dort sollen laut DLR vorindustrielle Prototypen und neue Komponenten in einem Maßstab getestet werden, der schon nahe an realistischen Betriebsbedingungen ist. Deshalb sei die Anlage auch vergleichsweise klein: In der aktuellen Konfiguration hat Opus 3 eine Nabenhöhe von 50 Metern und einen Rotordurchmesser von 50 Metern. Die Nennleistung beträgt gerade einmal 500 Kilowatt.

Die DLR-Forscher können an dem Windrad Änderungen vornehmen, Komponenten wie Rotorblätter, Teile des Getriebes oder der Anlagensteuerung austauschen oder neu kombinieren. Das sei an kommerziellen Anlagen mit dieser Flexibilität nicht möglich. Wenn sich Teile oder Lösungen im Feldversuch bei Opus bewährt haben, können sie auf kommerzielle Windenergieanlagen übertragen werden.

„Damit schließt OPUS 3 eine wichtige Lücke in der Entwicklung neuer Technologien für die Windenergiebranche. Als modulare Windturbine ist sie eine wichtige Stufe zwischen Simulationen und Tests im Labor und dem Einsatz in großen industriellen Anlagen. Im Kontext des DLR Forschungsparks Windenergie Wivaldi ermöglicht sie anwendungsnahe Forschung und Entwicklung unter realen Wetter- und Betriebsbedingungen“, sagt Opus-3-Projektleiter Lukas Firmhofer.

Daten schon beim Bau gesammelt

Obwohl Opus 3 erst in einigen Monaten in Betrieb gehen soll, hat die Anlage schon Daten geliefert: Beim Aufbau, vor der Montage der Gondel, wurde das Verhalten des Turms im Wind gemessen. Da dann noch das Gewicht der Gondel fehlt, verändert sich das Schwingungsverhalten des Turms. Die Messungen sollen dabei helfen, die besonderen Zustände bei der Montage von Windenergieanlagen besser zu verstehen.

Wivaldi ist ein vom DLR eingerichteter Windpark in Krummendeich an der Unterelbe, etwa auf halber Strecke zwischen Stade und Cuxhaven, der im Sommer 2023 eröffnet wurde. Dort will das DLR unter realen Bedingungen an Windkraftanlagen forschen: Dort sollen die von den Rotoren verursachten Turbulenzen untersucht, Methoden zur Reduzierung von Geräuschemissionen oder Konstruktion neuer Rotorblätter erprobt werden.

Bisher bestand Wivaldi aus zwei Windrädern, die relativ nahe beieinander und in Hauptwindrichtung hintereinander errichtet worden sind. Eine solche Konstellation wird normalerweise vermieden, weil ein Windrad dem anderen den Wind wegnimmt. Hier war das Absicht, zu testen, ob sich Turbulenzen und die Minderung des Wirkungsgrades des hinteren Windrades verringern lassen. Dafür sind die Windräder mit vielen Sensoren ausgestattet, unter anderem im Inneren der Rotorblätter. Daneben gibt es noch drei riesige Masten, auf denen Messsysteme angebracht sind. Mit dieser umfangreichen Sensorik ist Wivaldi laut DLR weltweit einzigartig.

(wpl)