Im FuE-Vorhaben sollen die Grundlagen geschaffen werden, um innovative Forschungen im Bereich der Gezeitenturbinen weiter voranzutreiben.
Ziel ist es, in einem der Realität nachempfundenen Turbulenzfeld die Turbinencharakteristiken zu messen sowie eine Messtechnologie zu entwickeln, um instationäre Lasten an Turbineneinzelflügel zu messen. In diesem Zusammenhang soll eine neue Messnabe entwickelt und gebaut werden, die es erlaubt, die Reaktionslasten von Rotoren in dynamischen Nachstromfeldern abhängig von der Flügelposition zu messen.
| Titel: | Optimierung eines schwimmenden Turbinensystems zur Nutzung von Gezeitenströmungen SVA: HYDRAL – Hydrodynamische Lasten von Gezeitenturbinen in instationärer Zuströmung |
| Laufzeit: | 04/2019 – 04/2021 |
| Projektmanager: | U. Barkmann |
| Förderung: | Bundesministerium für Wirtschaft und Energie |
| Projektträger: | Projektträger Jülich |
| Partner | Schottel Hydro GmbH, RWTH Aachen, Uni Stuttgart, Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik |
| Reg.-Nr.: | 03EE4001E |
Zur Untersuchung des Einflusses der Turbulenz auf das Prognoseverfahren sollen Versuche in turbulenter Zuströmung durchgeführt und Versuchs- sowie Auswertungstechnologien entwickelt werden. Da die Zuströmturbulenz einen deutlichen Einfluss auf die Ermüdungsbelastung des Turbinensystems und im Speziellen des Rotorblatts hat, sollen diese stationären Belastungen sowohl numerisch als auch experimentell ermittelt werden. Mit Hilfe einer Regleroptimierung soll der Einfluss quantifiziert und gegenüber dem Energieertrag bewertet werden. Schließlich sollen Feldversuche die entwickelten Verfahren validieren. Die Bewertung der Lasten im Turbulenzfeld erfolgt durch Versuche auf Basis des Zustromfeldes der Großausführung.
Ein weiteres Ziel dieses Vorhabens ist es, die bestehenden Erfahrungen in der Messung von instationären Kräften und Momenten von Verstellpropellerflügeln der SVA auf Gezeitenturbinen zu übertragen und bereits zum Zeitpunkt der ersten Modellversuche Empfehlungen und realistische Randbedingungen zur strukturellen Auslegung der Flügelblätter der Großausführung zu geben.
Bedingt durch Anordnung der Turbinen an einem schwimmenden Ponton sind die Tauchtiefen deutlich geringer als in bisherigen Konzeptionen. Die Anpassung der Versuchstechnologie sowie des Prognoseverfahrens an geringe Eintauchtiefen bildet daher einen weiteren Schwerpunkt im vorliegenden Projekt. Durch Untersuchungen soll eine Bewertung der Lasten im Turbulenzfeld und nah der Wasseroberfläche erreicht werden. Zur Durchführung der Versuche muss ein neues Nabensystem zum Halten der Rotorblätter entwickelt werden. Die gegenseitige Wechselwirkung der Turbinen sowie die Interaktion eines Turbinenfelds mit der Plattform unter Berücksichtigung des Abstandes zur Wasseroberfläche soll ermittelt werden