Strömungsmessungen mit Staudrucksonden an Windkraftanlagen

Die Fünfloch-Staudrucksonden des amerikanischen Herstellers Aeroprobe, die häufig in der Luftfahrt zur Strömungsmessung eingesetzt werden, erfassen präzise Anströmgeschwindigkeit und -richtung bei Rotorblättern von Windkraftanlagen. Aeroprobe-Staudrucksonden lassen sich außerdem zur Ermittlung der Windverhältnisse in bestimmten geografischen Regionen einsetzen, um deren Eignung für die Errichtung von Windparks zu bewerten. Die Aeroprobe-Mehrlochsonden erfassen einen Strömungswinkel von bis zu 165° zur Längsachse, sowie den Gesamt- und Umgebungsdruck.

Dänische Forscher untersuchten in einem Praxistest am Risoe National Laboratory mit Aeroprobe-Staudrucksonden die Luftströmung über Rotorblätter an einer Windkraftanlage. Die Messung des Luftstroms über die sich drehenden Rotorblätter kann entweder durch Befestigung der Sonden an den Rotorblättern selbst oder durch Installation der Sonden mit Hilfe von Ständern vor oder hinter der Anlage erfolgen. Die dänischen Forscher installierten die Aeroprobe-Staudrucksonden an der Rotorblatt-Vorderkante einer 3,6-MW-Anlage mit einer Rotorhöhe von 80 m. Die über die gesamte Rotorfläche erfassten Daten dienten dem Vergleich der Anströmungen in den verschiedenen Bereichen des Rotorblatts.
Bisher übliche Messungen in Windrichtung vor dem Turm liefern keine entsprechenden Informationen. Die Forscher in Dänemark nutzen die Anströmdaten zur Ermittlung der Windscherung und Turbulenz in der freien Strömung. Windscherung und Turbulenz können an zwei verschiedenen Positionen auf dem selben Rotorblatt stark voneinander abweichen. Erst die Anwendung von Staudrucksonden am Rotorblatt selbst brachte diese überraschende Erkenntnis.

Die ALTHEN GmbH Mess- und Sensortechnik – Spezialist für das elektrische Messen mechanischer Größen – vertreibt seit Anfang 2011 für Anwender in Deutschland, Österreich und der Schweiz die Staudrucksonden zur Strömungsmessung von Luft, Gasen und Flüssigkeiten des US-amerikanischen Unternehmens Aeroprobe Corporation.
Weitere Berichte über Anwendungen von Aeroprobe-Staudrucksonden bei Windkraftanlagen in den USA und in Japan finden interessierte Leser auf der Internetseite http://www.aeroprobe.de

PM: pauly conssult