WINDHEAT-Enteisung von Windradblättern

In Kürze

Ziel des Projekts WINDHEAT war die Entwicklung eines kostengünstigen und energieeffizienten Eiserkennungs- und Enteisungs-Systems für Kleinwindkraftanlagen. Durch Eisbildung bedingte Stillstandszeiten der Windkraftanlagen sollten dadurch minimiert werden.

 

© Fraunhofer IPA

Erster Prototyp der zonalen Enteisung

Im Detail

Für den Erfolg des Projekts war das Verständnis der Eisbildung an den Rotorblättern wichtig. Um die entscheidenden Bereiche, in denen Eis gebildet wird zu erkennen, wurden zunächst von den Partnern Simulationen durchgeführt. Tests in einem Windkanal bestätigten die Simulationsergebnisse. Durch die Kenntnis der besonders eisgefährdeten Bereiche wure das Windradblatt in Zonen eingeteilt, welche einzeln gesteruert werden können.

Die Aufgabe des Fraunhofer IPA beinhaltete die Entwicklung von Heizelementen und der Vergleich verschiedener Applizierungsmethoden (Sprühen, Siebdruck, Tauchen) Zudem wurde eine geeignete Isolierung, sowohl gegen Durchschlag als auch gegen Feuchtigkeit, implementiert.

Die weniger als 1mm dünnen Heizelemente wurden auf Miniaturmodelle der Rotorblätter aufgebracht und in Kombination mit den Eis-Sensoren geprüft. Wird Eis oder gefrierendes Wasser detektiert, werden die Heizelemente angechaltet und das Blatt innerhalbt weniger Sekunden enteist.

Zuletzt konnten die Heizelemente in ein Kleinwindrad eingebaut werden. Die Leistungsfähigkeit des Enteisungssystems hat sich in Tests in einem großen Windkanal bestätigt.

© Fraunhofer IPA

Das per CNT-Schicht beheizte Areal des Rotorblatts bleibt eisfrei

Projektpartner:

Geolgica (Spanien), Polycam (Spanien), ALCEA (Italien), Kenersys (Deutschland), Lincis (Portugal), Inspiralia (Spanien) und Fraunhofer IPA (Deutschland)

Infrarotaufnahme währen der Enteisung an einem Kleinwindrad