Innovative Beschichtung soll Windräder vor Eisbildung schützen und Energieverluste verhindern
Leopold Beer
Innovative Beschichtung soll Windräder vor Eisbildung schützen und Energieverluste verhindern
Eisansatz an Windkraftanlagen stellt die Energieerzeugung vor große Herausforderungen – besonders in kalten Klimazonen. Wenn sich Eis auf den Rotorblättern bildet, müssen die meisten Anlagen abgeschaltet werden, was zu Stromausfällen und Sicherheitsrisiken führt. Nun testen Forscher eine von der Natur inspirierte Lösung, um die Blätter eisfrei zu halten und die Energieproduktion aufrechtzuerhalten.
Das Problem ist bekannt: Eis an den Rotorblättern stört die Stromerzeugung und zwingt zu kostspieligen Stillständen. Herkömmliche Beheizungssysteme lösen zwar das Problem, verschwenden dabei aber Energie, die stattdessen ins Netz eingespeist werden könnte. Ein neuer Ansatz, das Forschungsprojekt MicroIce, erforscht eine Alternative – Beschichtungen, die sich am Lotuseffekt orientieren.
Wissenschaftler nutzen den Braunschweiger Vereisungswindkanal, um diese speziellen Folien unter realistischen Bedingungen zu testen. Der Kanal kann Wolkenumgebungen simulieren und ermöglicht es den Forschern, zu beobachten, wie verschiedene Beschichtungen die Eisbildung beeinflussen. Erste Ergebnisse zeigen, dass die lotusähnlichen Oberflächen die Art und Weise verändern, wie sich Eis anlagert, und dessen Haftung auf den Flächen verringern.
Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, eine führende Einrichtung auf dem Gebiet der Oberflächentechnologien, ist an der Entwicklung von Materialien beteiligt, die die Effizienz und Haltbarkeit von Windkraftanlagen verbessern könnten. Während die Arbeit des Instituts ein breites Spektrum an Beschichtungen umfasst, konzentriert sich das MicroIce-Projekt speziell auf die Reduzierung der Eisanhaftung. Bei Erfolg könnten diese Folien dazu beitragen, dass Anlagen auch bei Frostbetrieb ohne energieintensive Heizsysteme weiterlaufen.
Ziel der Forschung ist eine praktikable Lösung für Windparks in kalten Regionen. Durch die Verringerung der Vereisung ließen sich Stillstandszeiten verkürzen und die Energieausbeute steigern. In der nächsten Phase wird geprüft, ob sich die Technologie für den Einsatz unter realen Bedingungen maßstabsgerecht umsetzen lässt.
