Das Projekt "Teilvorhaben: Bewertung der industriellen Realisierbarkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordex Energy SE & Co. KG durchgeführt. Dass eine Schallreduktion mittels Grenzschichtabsaugung möglich ist, wurde bereits im Vorgängerprojekt gezeigt. Allerdings ging es in diesem Projekt um ein Profil, welches numerisch und unter Laborbedingungen experimentell untersucht wurde. Eine Übertragung der Technologie auf ein reales Rotorblatt einer Windturbine führt zu einer deutlich gesteigerten Komplexität. Auf die wesentlichen Punkte wird im Folgenden kurz eingegangen: Struktur, Blitzschutz, Energieversorgung, Werkstoffe, Prozesstechnik, Kosten. Alle diese Punkte werden im Rahmen des Projektes betrachtet, um eine Aussage über die Realisierbarkeit der Absaugtechnologie zu tätigen. Das Vorhaben ist in vier Arbeitspakete gegliedert. Im ersten Arbeitspaket wird ein Konzept zur Lärmreduktion an einem kommerziellen Rotor einer Windenergieanlage entwickelt, welches auf einem kombinierten Absaug- und Ausblassystem basiert. Im folgenden Arbeitspaket wird dieses Konzept hinsichtlich seines Verhaltens bei komplexeren Anströmzuständen und Off-Design-Bedingungen untersucht. Im dritten Arbeitspaket werden aus industrieller Sichtweise Untersuchungen zur Implementierbarkeit des Konzepts an einem kommerziellen Rotor erfolgen. Im finalen Arbeitspaket werden alle gewonnenen Erkenntnisse in einer breit gefächerten Bewertung des Konzepts münden, um eine belastbare Aussage zur Wirtschaftlichkeit des Konzepts zu erarbeiten und die Entscheidungsgrundlage für eine eventuelle prototypische Umsetzung zu liefern.
Das Projekt "Teilvorhaben: Weiterentwicklung der numerischen Prozesskette zur aerodynamischen und aeroakustischen Analyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik durchgeführt. Der Gesamtlärm einer Windenergieanlage umfasst neben mechanischen Lärmquellen durch verschiedene Maschinenteile auch strömungsinduzierte Lärmmechanismen. Ansätze zur Reduktion des als dominant geltenden Hinterkantenlärms sind hauptsächlich passiver Natur. Hinsichtlich aktiver Maßnahmen konnte im Rahmen von Vorgängerprojekten das Potenzial flächiger Absaugung zur Reduktion von Hinterkantenlärm an einem Profil experimentell und numerisch erfolgreich demonstriert werden. Das wesentliche Ziel des Vorhabens besteht in der Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf einen industrienahen Rotor unter Berücksichtigung industrieller Randbedingungen. Aufbauend auf Vorarbeiten des Instituts im Bereich der Aeroakustik von Windrotoren sollen Berechnungsmethoden zur konsistenten Simulation und Auslegung eines Absaugsystems an einem industrienahen Rotor spezifisch erweitert und angewendet werden. Alle Arbeiten erfolgen hierbei unter enger Abstimmung zwischen wissenschaftlicher und industrieller Seite. Neben der Untersuchung des Absaugsystems bei gängigen Betriebspunkten soll auch dessen Potenzial bei Off-Design-Bedingungen verifiziert werden. Die numerischen Betrachtungen werden synergetisch von Windkanalmessungen zur Vorbereitung einer praktischen Umsetzung an der Universität Tel-Aviv begleitet. Die gewonnenen Erkenntnisse münden in eine wissenschaftliche und industrielle Bewertung des Konzepts, welche wiederum die Entscheidungsgrundlage für eine prototypische Umsetzung bildet.