Neue Windkraft Technologie aus Japan. [Archiv]

Avalox

2011-09-11, 11:06:48

Die Kyushu Universität in Japan hat es wohl geschafft den Leistungsoutput von Windkraftanlagen mit einem neuen Design zu verdreifachen.

http://www.triplepundit.com/2011/09/wind-lens/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+TriplePundit+%28Triple+Pundit%29&utm_content=Google+Reader

Odal

2011-09-11, 11:10:58

das verdreifachen schlucke ich noch nicht ganz....

ansonsten nett aber ärgerlich für uns da wir schon soviel in windkraftanlagen investiert haben

radi

2011-09-11, 11:15:48

das verdreifachen schlucke ich noch nicht ganz....

ansonsten nett aber ärgerlich für uns da wir schon soviel in windkraftanlagen investiert haben
Lässt sich doch nicht vermeiden. Technologie wird sich immer weiterentwickeln. Das wird auch noch nicht das Ende sein.

Auf den ersten Blick frag ich mich wie da die Reibungsverluste im vgl zu den bisherigen Konstruktionen sind.

FeuerHoden

2011-09-11, 11:23:35

Viel? Wir haben erst einen Bruchteil von dem was zu investieren wäre in Windenergie investiert. Und Windkraftanlagen sind auch nicht für die Ewigkeit gebaut, die bereits vorhanden Anlagen wird man irgendwann modernisieren oder ersetzen müssen aber einzelne Elemente wie das Fundament und den Mast kann man vl. weiter verwenden und ggf. nur die Propellerkonstruktion austauschen. Damit bliebe ein Großteil der bisherigen Investitionen erhalten und man könnte billig den Energieumsatz drastisch erhöhen.

Und 3x mehr Output bedeutet nicht zwangsläufig 3x mehr Energie. Für mich bedeutet es erstmal dass sich solche Anlagen nun auch an Orten rentieren wo nur 1/3 des Windes weht oder dass eine Anlage nur 1/3 der bisherigen Größe haben muss. Also mehr Flexibilität und geringere Kosten für die gleiche Energieausbeute und was die aerodynamische Entwicklung betrifft ist man noch lange nicht am Ende angelangt, da wird noch das eine oder andere kommen. :)

Ein weiterer Schritt in Richtung 1 Windrad auf jedem Dach und in jedem Garten und drumherum Solarpanele. :)

[dzp]Viper

2011-09-11, 11:24:50

Reibungsverluste? Die sind genauso wie bei den "alten" Varianten. Hier wird einzig mit der Eigenschaft des Unterdrucks gearbeitet.. eigentlich eine total einfache, aber extrem effiziente Verbesserung!

Monger

2011-09-11, 11:27:12

Ich hab schon verschiedene Windrad Designs gesehen die deutlich effizienter sind als die klassische, flache Bauform. Problem war dort immer dass die Designs schlecht skalierten, d.h. wenn man an die Offshore Anlagen mit einer Höhe von 100m ran will, dann war das von der Herstellung und Haltbarkeit problematisch. Je komplizierter, desto teurer.

"Size does matter". Deshalb: diese Wind-Linse will ich erstmal in einer Offshore Bauform sehen. Zwischen 5m und 100m Durchmesser liegen technologisch Welten. Wenn das funktioniert, lassen sich möglicherweise sogar bestehende Anlagen hochrüsten, weil das elegante hier ist ja, dass am Rotorblatt gar nichts geändert wird.

Ist auf jeden Fall ein weiterer Hinweis darauf, dass die Windenergie sich gut entwickelt, und durchaus konkurrenzfähig ist.

radi

2011-09-11, 11:28:04

Viper;8927824']Reibungsverluste? Die sind genauso wie bei den "alten" Varianten. Hier wird einzig mit der Eigenschaft des Unterdrucks gearbeitet.. eigentlich eine total einfache, aber extrem effiziente Verbesserung!
Die Lagerung ist komplett anders .. mehr muss man dazu nicht sagen ...

basti333

2011-09-11, 11:31:14

Viel? Wir haben erst einen Bruchteil von dem was zu investieren wäre in Windenergie investiert. Und Windkraftanlagen sind auch nicht für die Ewigkeit gebaut, die bereits vorhanden Anlagen wird man irgendwann modernisieren oder ersetzen müssen aber einzelne Elemente wie das Fundament und den Mast kann man vl. weiter verwenden und ggf. nur die Propellerkonstruktion austauschen. Damit bliebe ein Großteil der bisherigen Investitionen erhalten und man könnte billig den Energieumsatz drastisch erhöhen.

Sowas funktioniert kaum. Mast und Getriebe sind aufeinander abgestimmt. Neuere Anlagen erreichen ihren höheren output zum großteil weil sie schlichtweg höher sind und größere propeller haben. Außerdem wird mit zunehmender leistung der generator immer schwerer, so das der Mast garnicht mehr für das Gewicht ausgelegt wäre.

Ansonsten ist das eine tolle studie, aber auch in Deutschland/Europa wird geforscht und auch mit erfolg. Wenn das Japan teil tatäschlich funktioniert müsste man erstmal noch protoypen bauen, langjährige versuchsreihen starten und dann könnte man vielleiht langsam in die massenproduktion. Bis dahin wird man mit anderer technik aber auch schon weiter sein, mal ganz davon abgesehen das sämtliche produktionsanlagen dann garnicht dafür ausgelegt wären und es noch mehrere jahre bräuchte um eine nennenswerte stückzahl herstellen zu können.

Cyphermaster

2011-09-11, 11:38:01

"Neu" ist der Gedanke nicht, statt einem Propeller einen Impeller zu benutzen. Bislang gab es nur Probleme in der Umsetzung, sprich der Windrichtungsnachführung, den erhöhten Bau- und Servicekosten für solche Systeme usw.. Von daher: Schön, wenn es da einen Schritt weiter geht.

FeuerHoden

2011-09-11, 11:49:15

Botcruscher

2011-09-11, 11:49:21

FeuerHoden

2011-09-11, 11:51:13

Impeller werden aus guten Gründen in der Größe nicht eingesetzt. Dann gibt es noch die ganzen Diffusor und Leitflügelgeschichten. Das braucht alles viel zu viel Material und ist damit zu teuer. Gleichzeitig mangelt es ja nicht an Wind(es sei denn man optimiert auf geringe Windgeschwindigkeiten).

Das ist ja das was ich mir denke. Baue es um 2/3 kleiner und setze es dort ein wo Windkraftanlagen bisher nicht einsetzbar waren.

mictasm

2011-09-11, 11:53:21

ein paar fragen:

in dem video läuft doch keine windkraftanlage im versuchsaufbau, oder? der mensch, der die linse um den rotor schiebt hat keinerlei windbewegung in der kleidung. trotzdem wird direkt im anschluss eine höhere energiegewinnung angezeigt. verstehe ich nicht.

und die steigende energieausbeute baut sich erst langsam auf, nachdem die linse platziert wurde, warum? es sollte nach meinem verständnis sofort und fast schlagartig zur steigerung kommen.

im großen designmodell sind die ausmaße ähnlich groß, wie heutige große turbinen. aber wo sitzt der generator? und falls er außen im ring sitzt, funktioniert das design dann überhaupt noch?

und dann zum schluss die im verhältnis kleinen rotoren auf künstlichen flößen im meer. da lohnt der gesamte strukturaufbau doch niemals für das bisschen strom...

kommt mir alles wie ein nettes theaterstück vor... ein gedankenmodell ohne praxisrelevanz... skalierung auf effektive größen unmöglich.

Botcruscher

2011-09-11, 12:00:31

Wo sind sie denn nicht einsetzbar? Auf die Grüne Wiese trifft das kaum zu und bei allem was irgendwie in die Nähe von Anwohnern kommt sehe ich schon die Proteste. Das Design wäre echt nur für Offshore zu gebrauchen.
Mit 2/3 unterschätzt du die Probleme/Aufwand gewaltig. Bei Kleinanlagen kann man zwar locker einige Größenordnungen raus holen, für Großanlagen ist das aber ungeeignet. Der Materialaufwand wird einfach gigantisch. Dann kommt auch noch das Thema Windlasten. Ein Normalsystem dreht die Flügel und gut. Der Außenrahmen hingegen bietet volle Angriffsfläche.

PS: http://hb-tech.ch/hp842/Uebersicht.htm
Ich erkenne da echt nichts neues. Kann heute schon jeder kaufen.

FeuerHoden

2011-09-11, 12:07:23

Ja, ich sehe erstmal bei Kleinanlagen das größte Potenzial und die Umsetzbarkeit dürfte hier auch um Größenodnungen eher gegeben sein.
Für Offshore und solche Sachen ist der derzeitige Informationsgehalt zu spekulativ, deswegen denke ich darüber nicht nach. Für mich ist interessant wieviel Strom aus Windkraft ich mit einer 800€ Anlage erzeugen kann die ich mir aufs Hausdach bolze. :)

Botcruscher

2011-09-11, 12:11:03

Kleinanlagen kannst du vergessen. Das Ding im Wohngebiet und der Nachbarsmob kommt mit den Mistgabeln. Ich kenne die Dinger von ein paar Forschungsstation und du unterschätzt den Geräuschpegel in der Nähe.
PS: Wenn dein Hausdach passt: In Kombi mit Solaranlage gerade im Winter ideal. Ist alles ausgereift.

basti333

2011-09-11, 12:15:22

Frage: Ist es denn nicht so dass man bei Mast und Fundament ein Art Reserve eingeplant hat ala '30% mehr Belastung würde die Konstruktion auch tragen, damit wir in Zukunft noch Kraftvoll nachrüsten können.'?

Schwer vorstellbar. Windenergieanlagen sind ja keine Goldesel, die bringen genau kalkulierte margen ein und die wird man nicht risikieren indem man ein extra teures Fundament für die ferne zukunft baut, ohne zu wissen was in 10-20 jahren überhaupt sein wird.

FeuerHoden

2011-09-11, 12:15:39

Die von dir verlinkte Anlage unterscheidet sich vom Design doch deutlich vom japanischen Entwurf, ich würde nicht vermuten dass beide System gleich effizient funktionieren.

Der Geräuschpegel wird hingegen mit 20db angegeben, das geht doch oder? Und 15Kg bei 70cm Durchmesser, das ginge noch einen Tick größer denke ich. 25Kg bei 1m Durchmesser sollten doch auch kein Problem sein wenn ich manche Satellitenschüsseln betrachte.

FeuerHoden

2011-09-11, 12:18:28

Schwer vorstellbar. Windenergieanlagen sind ja keine Goldesel, die bringen genau kalkulierte margen ein und die wird man nicht risikieren indem man ein extra teures Fundament für die ferne zukunft baut, ohne zu wissen was in 10-20 jahren überhaupt sein wird.

Aber die Komponente einer Windkraftanlage die sich am schnellsten entwickelt ist der Rotor, das war vor 10 Jahren auch schon so, ein bisschen mehr Weitsicht hätte ich für angebracht gehalten aber da erwarte ich wohl wieder zuviel. :)

Avalox

2011-09-11, 12:21:00

Hier ist noch die Homepage des Instituts der Universität.

http://www.riam.kyushu-u.ac.jp/windeng/en_index.php

und eine Seite zum Projekt. (aber scheinbar nur auf japanisch)

http://windlens.com/

AtTheDriveIn

2011-09-11, 12:26:16

Das mit dem Aufrüsten bestehender Anlagen ist sicherlich quatsch. Die Lasten dürften extrem steigen und außerdem sind 99% Luvläufer (Rotor befindet sich aus Windrichtung gesehen vor dem Turm), sowie ich das Video verstanden haben ist das Anlage dort aber ein Leeläufer.

Außerdem frag ich mich wie man die WKA vor Überbeanspruchung schützen will. Moderne Anlagen werden gepitched, das heißt die Blätter werden aus dem Wind gedreht um eine Beschädigung zu vermeiden. Mit dieser Linse dürfte das problematisch werden.

Im Großen und ganzen interessant, aber sicherlich so nicht praktikabel bei Großanlagen.

Was mich interessieren würde: Klappt der Effekt auch bei wenig Wind? Kann ich also bei 1/3 des Windes schon Nenndrehzahl der Anlage erreichen?

basti333

2011-09-11, 12:29:38

Aber die Komponente einer Windkraftanlage die sich am schnellsten entwickelt ist der Rotor, das war vor 10 Jahren auch schon so, ein bisschen mehr Weitsicht hätte ich für angebracht gehalten aber da erwarte ich wohl wieder zuviel. :)

Naja, aber die kalkulationen sind ohnehin schon sehr knapp und niemand weiß was in 15 jahrne ist. Bringen 30% mehr dann überhaupt noch was oder müsste es schon doppelt so groß sein mit sich eine neue Anlage noch wirtschaftlich rechnet? Und überhaupt, wie sehen die Einspeisevergütungen, Bauvorschriften, Umweltschutzrichtlinien etc. in 15 jahren aus? Das sind viel zu viele unsichere Faktoren als das man da auf 15 Jahre im vorraus planen würde.

Die Förderung von WKA anlagen wird ja von jahr zu jahr gesenkt, weil auch die effizienz steigt. Was aber wenn in 15 jahren eine Anlage, die sich mit den dann gültigen Vergügtungssätzen noch Wirtschaftlich betreiben lässt, doch schon wieder zu groß und schwer für das eigentlich schon größer gebaute Fundament ist?

AintCoolName

2011-09-11, 13:03:27

Das ganze ist aber so neu auch nicht hier (http://www.gizmag.com/flodesign-high-efficiency-wind-turbine-based-on-jet-engine-technology/10556/) ein Artikel das so was ähnliches beschreibt. Auf der Seite gibt es noch ein paar andere Konzepte.

http://www.gizmag.com/implux-wind-turbine/18625/

http://www.gizmag.com/helix-wind-turbine-cellphone-tower/13018/

basti333

2011-09-11, 13:23:40

e-plus hat vor ein paar monatnen schon eine Mobilfunkanlage mit kleinem rotor in betrieb genommen. Zusammen mit einer Solaranlage, einer Batterie und einen Dieselgenerator für notfälle versorgt sich das teil komplett eigenständig.

Shaft

2011-09-11, 15:11:35

Versuchsmodell hin oder her, ob es so einfach übertragen werden kann, kritken wurden ja schon genannt. Material, Technik und Kostenaufwand dürfte auch höher ausfallen.

Sonst...

http://www.youtube.com/watch?v=c3FZtmlHwcA&feature=player_embedded

http://www.youtube.com/watch?v=7nSB1SdVHqQ&feature=player_embedded

Squalldudu

2011-09-16, 19:54:46

Mich würde an dem monumentalen System mal eher die eingebrachten Energieformen (inkl. Wartung und Austausch) zu der auf Dauer erwirtschafteten elektrischen Energie, abzüglich der diversen Wirkungsgrade bei diesen Offshore-Anlagen, interessieren.

RavenTS

2011-09-17, 13:34:41

Vielleicht einfach nur auch etwas Propaganda damit man in Japan nicht ganz hilflos vor der Atomabhängigkeit steht und zumindest ein paar vereinzelte Projekte vorweisen kann.?!

RainingBlood

2011-09-17, 17:52:57

RavenTS

2011-09-17, 18:21:25

die Technik gabs schon bei Gehäuselüftern, wenn ich das richtig verstehe. Nur das der Motor gegen einen Generator getauscht wurde. So wirklich neu ist das nicht. Die Lüfter sind auch ziemlich schnell wieder vom Markt verschwunden, obwohl sie kaum teurer als herkömmliche Modelle waren.

Du meinst die TMD-Serie? Naja die hat wohl eher an seltsamen Maßen und den hohen Preisen gekrankt als am eigentlichen Pronzip...

RainingBlood

2011-09-17, 18:48:40

stimmt, die waren in 70mm.

Zockerfrettchen

2011-09-18, 16:35:03

Habe mir nochmal Gedanken zu dem japanischen Versuch gemacht... Da gibt es aber noch einige ungeklärte Fragen, mich wundert es, das für ein solches Ergebnis professoren bezahlt werden.... der Wind kommt in diesem versuch nur von Vorne, in der Realität gibt es immer wieder Seitenwinde und Richtungswechsel, welche das erzeugte Vakuum verschwinden lassen. der Ring bietet zudem eine größere Angriffsfläche für Seitenwinde, was den Mast bei Stürmen extrem belasten dürfte. Die Windgeschwindigkeit bleibt im Versuch auf konstantem Niveau, was auch realitätsfremd ist. Ein Vakuum in der größe eines normalen Windrads zu erzeugen, ist viel schwieriger, als in dem kleinen Versuch, vor allem dieses aufrecht zu erhalten. Zudem wird der Ring in dem Versuch über ein Schienensystem übergeschoben, in der Realität müssste dieser an der WKA befestigt sein, mit Querstreben, welche den Windfluss beeinträchtigen. Scheint mir eher so, als wolle man krampfhaft versuchen, den japanischen Vortschritt in den erneuerbaren Energien zu präsentieren....
Mfg Zockerfrettchen