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»Gibt es eine Heizung für Rotorblätter von Windkraftanlagen?«

»Im Projekt ›Windheat‹ wurde ein energieeffizientes Eiserkennungs- und Enteisungssystem entwickelt.«

Der Winter in den nördlichen Ländern und Bergregionen Europas ist kalt. Die Temperaturen sinken weit unter den Gefrierpunkt, Stürme fegen übers Land. Viele Unternehmen scheuen den Bau von Windkraftanlagen in diesen Gebieten, obwohl sie windreich sind. Die Herausforderung: Wenn sich auf den Rotorblättern eine Eisschicht bildet, verschlechtern sich die aerodynamischen Eigenschaften. Die Turbinen können weniger Energie produzieren. Durch die veränderte Verteilung der Lasten enstehen Unwuchten, sodass die Räder darüber hinaus schneller kaputt gehen können. Hinzu kommt das Sicherheitsrisiko durch herabfallende Eiszapfen. Bei der Gefahr von Eisbildung werden die Anlagen daher sofort abgeschaltet. Die jährliche Stromproduktion minimiert sich deutlich – die Vereisungen verursachen Leistungseinbußen von bis zu 20 Prozent. Trotz des großen Potenzials werden in den kalten Klimazonen daher noch viel zu selten Windräder aufgebaut.

Hier setzt das EU-Projekt »Windheat« an: In Zusammenarbeit mit verschiedenen Unternehmen entwickeln Forscher am Fraunhofer IPA ein energieeffizientes Eiserkennungs- und Enteisungssystem für Kleinkraftwindanlagen. Zwar gibt es bereits Anti-Eissysteme. Doch diese Technologien sind energieintensiv, da sie das komplette Rotorblatt beheizen – unabhängig davon, ob auch tatsächlich das gesamte Blade betroffen ist. Mit der hier vorliegenden Entwicklung verfolgen die Entwickler einen anderen Weg: Eine Carbon Nanotube-Beschichtung. Kleine, hochsensible Sensoren messen permanent die Temperatur an der Oberfläche, reagieren auf kleinste Schwankungen und erkennen, wenn Wasser gefriert. Wird in einer Zone Eis entdeckt, schalten die Detektoren in Sekundenschnelle das entsprechende Heizelement an. Ist das Eis geschmolzen, wird die Heizung automatisch abgestellt.

Fachliche Ansprechpartner

Sensorik: Dipl.-Ing. Sascha Getto
T +49 711 970-3753
sascha.getto@ipa.fraunhofer.de