Aerodynamik und Blattentwurf - Einfuhrung in die Windenergietechnik - page 154

Eine anzustrebende Typenzertifizierung sollte die Ernsthaftigkeit der Unternehmung un-
terstreichen.

Á

4.6.6 Zusammenfassung: Vertikalrotoren

Grundlagen
Es wurde zunächst eine kurze Übersicht der bisher entwickelten aerodynamischen Modelle
gegeben. Es zeigt sich, dass viele der älteren halbanalytischen Methoden (z. B. das Vortex-Ring
[Cylinder] Model) problemlos in bestehende CFD-Systeme integriert werden können. Damit
kann man stationäre, d. h. umfangsgemittelte Untersuchungen in kurzer Zeit durchführen.
Als wichtige Ergebnisse können festgehalten werden: Es scheint nicht unmöglich zu sein, den
Betz'schen Grenzwert ( = 0,59) zu übertreffen, eine optimale Schnelllaufzahl kann aus Gl. (4.63)
oder Bild 4.17 bestimmt werden. Kriterien zur aerodynamischen Profilauswahl wurden be-
nannt.

Profile
Anlagenoptimierte aerodynamische Profile gibt es bei VAWT bei Weitem in nicht so hoher An-
zahl wie dies bei HAWT der Fall ist. Eine Ausnahme ist [ 13] . Dies zeigt sich nicht zuletzt in der
immer noch üblichen Verwendung von vierziffrigen NACA-Profilen, die in den 30er-Jahren des
vergangenen Jahrhunderts entwickelt wurden. Die Entwicklung eigenständiger Profile wie dies
für HAWT in Delft oder Risø geschehen ist, steht noch völlig aus.

Anfahrverhalten
Die Möglichkeit von selbststartenden Vertikalanlagen ( c m ( ∏ = 0) > 0) wurde schon in den
1980er-Jahren in verschiedenen Dissertationen [ 13, 16] untersucht. Ergebnis dieser Untersu-
chungen waren Anlagenentwürfe mit hoher Völligkeit ( > 0,4) und gewölbten Profilen wie z. B.
NACA 4418. Diese Entwurfsempfehlung wird bei einigen neuen Anlagentypen benutzt. Eine
Abstimmung der Momentenkennlinien (mechanischer und elektrischer Rotor) sollte unbe-
dingt erfolgen.

4.7 Windangetriebene Fahrzeuge mit Rotor

4.7.1 Einleitung

In Abschnitt 4.3.2 haben wir kurz Fahrzeuge mit starrem Segel besprochen und gezeigt, dass es
vorteilhaft ist, Auftriebskräfte zum Vortrieb zu nutzen. In diesem Zusammenhang ist es inter-
essant, sogenannte Gegenwindfahrzeuge etwas allgemeiner zu betrachten. Konkreter Anlass
dazu ist, dass 2008 erstmals ein internationaler Wettbewerb Racing Aeolus in Den Helder, Nie-
derlande, ausgelobt und durchgeführt wurde. Dieser wurde 2009 und 2010 in Stauning, Däne-
mark, weitergeführt. Aus der Gruppe aller Teilnehmer haben das dänische [25] , das Stuttgar-