Eins, zwei oder drei? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Eins, zwei oder drei?

Konstruktionstypen von Rotorblättern

Windrad mit vielen Rotorblättern © DOE

Die Anzahl der Rotorblätter hatte entscheidende Bedeutung für den technischen Fortschritt der Windräder. Am Anfang dieser Entwicklung steht die amerikanische Westernmill mit ihrem vielblättrigen Rotor. Heutzutage weisen marktgängige Generatoren Drehzahlen von 1000 bis 1500 Umdrehungen pro Minute auf. Um jedoch eine hohe Getriebeübersetzung zu vermeiden und eine weitgehend optimale Windgeschwindigkeitsverminderung zu erreichen, muss sich ein möglichst leichter Rotor schnell drehen. Und dies gelingt nur mit einer geringen Anzahl von Rotorblättern. Durchgesetzt haben sich Rotoren, die über ein bis drei Rotorblätter verfügen. Außer der damit erzielbaren hohen Drehzahl, spart man außerdem Material und senkt die Kosten.

Dreiblattrotor © DOE

Der Dreiblattrotor ist aerodynamisch am leichtesten beherrschbar. Aufgrund der günstigen Massenverteilung ändert sich das Trägheitsmoment am Rotor während der Umdrehung nicht. Dieses stabile Laufverhalten und zusätzlich die nur geringe Geräuschbelastung haben den Dreiblattrotoren auf dem Markt eine Vorrangstellung verschafft. 90 Prozent der heutzutage eingesetzten Windkraftanlagen sind mit Dreiblattrotoren ausgestattet. Die Reduktion der Blattzahl auf nur zwei Rotorblätter hat etwas höhere Schnelllaufzahlen und einen geringeren Materialaufwand zur Folge.Von daher sind diese etwas preisgünstiger, allerdings leidet die Stabilität aufgrund der ungünstigeren Massenverteilung. Nur 10 Prozent der Windkraftanlagen sind Zweiblattrotoren. Die modernen Zwei- oder Dreiblattrotoren erreichen einen Wirkungsgrad von 25 bis 30 Prozent.

Einblattrotor © DOE

Bei den Einblattrotoren ist der Materialeinsatz auf ein absolutes Mindestmaß reduziert. Sie weisen die höchsten Schnelllaufzahlen auf, dafür ist ihre aerodynamische Stabilität am geringsten. Ein Aufbau mit nur einem Rotorblatt erfordert ein Gegengewicht und besonders konstruierte stabile Rotornaben. Gleichzeitig führen die hohen Schnelllaufzahlen zu beträchtlichen Geräuschbelastungen. Aus diesen Gründen konnten sich die Einblattrotoren auf dem Markt nicht durchsetzen.

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Stand: 06.04.2000

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Windenergie
Die Kraft des Windes und ihre Nutzung

Zum Weiterlesen
Literatur und Links zum Thema

Die Sonne als Ursprung
Woher kommt Windenergie?

Wie der Wind weht
Windgeschwindigkeiten

Wo der Wind weht
Windkarten

Mühlengeschichten
Sie arbeiten nicht nur, wenn der Wind weht

Mehr als Nostalgie
Historische Mühlen

Die Holländermühle
Blüte und Untergang eines multifunktionalen Energieträgers

Pioniere der Windenergie
Geschichte der modernen Windräder

Die Ölkrise
Wirtschaftlicher Einbruch, windenergetischer Aufschwung

Windspiele
Vertikalachser

Eins, zwei oder drei?
Konstruktionstypen von Rotorblättern

Turbulenz oder Flaute?
Windereignisse vor Ort

Offshore-Windparks
Von der Gegenwart in die Zukunft

(Wind)Energiereiche Zukunft?
Aktivitäten und Richtungsmarken in Deutschlands Energiepolitik

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