Innovative Technologien Ein Überblick Mauro Peppoloni Wien, 16. September 2016
Überblick Neue Ansätze Dual Wing Generator Saphonian Zero Blade Windbeam Vortex Bladeless EnerKite und TwingTec Weiterentwicklungen Wind Tree INVELOX Windrail Mast und Fundamentsysteme 2
DualWing Generator Vertikale Bewegung der Flügel Inspiriert am Flügelschlag eines Vogels Hoher Wirkungsgrad bei geringer Windgeschwindigkeit Vergleich zwischen dem Flügelschlag eines Vogels und dem Festo DualWing Generator (www.festo.com) Leistungsdaten des DualWing Generators (www.festo.com) 3
DualWing Generator 4
Saphonian Zero Blade Angelehnt an das Prinzip des Segelns Keine rotierenden Teile Antrieb durch Verdrängung des Windes Hohe aerodynamische Faktoren (Cl und Cd) Keine Begrenzung durch das Betzsche Gesetz (Cp < 59,3%) Aerodynamisches Bremssystem Zahlreiche Innovationspreise gewonnen Prototyp des Saphonian^Zero Blade Generators (www.saphonenergy.com) 5
Saphonian Zero Blade 6
Windbeam Transversale Auslenkung durch Entstehung Karmanscher Wirbelstraße Induktive Stromerzeugung Prototyp mit 12 cm Länge und 3,2 cm Durchmesser erzeugt eine Leistung von etwa 6 W bei 4 m/s Funktionsprinzip des Windbeam Energiewandlers (www.zephyrenergy.com) Prototyp des Windbeam Energiewandlers (oben) und Leistungsdaten im Windkanal (unten) (www.zephyrenergy.com) 7
Vortex bladeless Transversale Anregung durch Karmansche Wirbelstraße Aktueller Prototyp: 1 m Höhe u. 3-5 W Markteinstieg Q3 2017 3 m Höhe u. 100 W Update 2018 13 m Höhe u. 4kW http://www.vortexbladeless.com/ Windpark mit Vortex Bladeless Technologie (www.vortexbladeless.com) 8
AF-AX Oberflächentechnologie Beschichtung der Rotorblätter von Windrädern Inspiriert am Federkleid eines Vogels Durch bewegliche Module kann die Oberfläche sich an Verwirbelungen und Turbulenzen anpassen Steigerung der Effizienz Verringerung der Windlast Darstellung der AF-AX Flügelbeschichtung für Windkraftanlagen (www.af-ax.com) 9
TwingTec Zur Energiewandlung wird über das Ausziehen eines Seils eine Spule angetrieben Der Flügel wird dabei innerhalb des Windfensters in Form einer 8 geflogen, um die Spannung am Seil hoch zu halten Nach erreichen der vollen Länge des Seiles, wird das Segel aus dem Wind gedreht und eingezogen Vorteil: Über einer Höhe von 100 m weht ein stärkerer, konstanterer Wind Twingtec Flügel mit Steuer- und Speichereinheit (http://twingtec.ch) Funktionsprinzip und Flugbahn des TwingTec (www.twingtec.ch) 10
TwingTec 11
EnerKite EK30 Nennleistung 30 kw Betriebshöhe 100-300 m Flügelgröße 15-30 m² Flügelmasse 5-10 kg Nennwind 9-12 m/s Einschaltwind ca. 3 m/s EK200-7.5 100 kw EK1M-8.5 500 kw Abbildung des EnerKyte Systems (oben) und Leistungsdaten des EK200-7.5 Modells (unten) (www.enerkite.de) 12
Tree-shaped Wind Turbines 54 Generatoren Savonius Rotortyp 5,4 kw Nennleistung Das Design fügt sich gut ins Stadtbild ein Demoprojekt in Paris wurde erfolgreich umgesetzt Ansicht des Tree-shaped Wind Harvesters (www.alternative-energy-news.info/tree-shaped-wind-turbines-paris) 13
Tree-shaped Wind Turbines 14
INVELOX Beschleunigung des Windes mittels Venturi Prinzip Steigerung des Wirkungsgrades Skalierbar 0,5 500 kw Reduzierung der Investkosten Verhindert Eiswurf Sicher für Vögel Funktionsprinzip des INVELOX Systems (www.sheerwind.com) 15
Windrail Kombination von PV und Windkraft Nutzung des Aufwindes an der Gebäudekante Beschleunigung und Verdichtung des Windes durch Verengung Verhinderung von Schattenwurf Nachrüstbar für bestehende Gebäude Luftströmung durch und Sonneneinstrahlung auf den Anerdgy Windrail (www.anerdgy.com/de/windrail-home-de) 16
Nachhaltige Mast- und Fundamentsysteme BFtec Mammut Betonfreies Fundament Schnelle Installation Verringerter CO2 Fußabdruck Einfacher und schneller Rückbau möglich Innoventum - Mastkonstruktion Hybridsystem für PV und Kleinwindkraft Nachhaltige Konstruktion aus Holz Hybrides Holz-Mastsystem von Innoventum (www.innoventum.se) Bftec Betonloses Fundamentsystrem (www.bftec.de) 17
Literatur www.festo.com/group/de/cms/10222.htm www.saphonenergy.com www.zephyrenergy.com www.vortexbladeless.com www.af-ax.com www.twingtec.ch www.enerkite.de www.alternative-energy-news.info/tree-shaped-wind-turbines-paris www.sheerwind.com www.anerdgy.com/de/windrail-home-de www.bftec.de www.innoventum.se 18
Danke für Ihre Aufmerksamkeit Mauro Peppoloni, MSc FH Technikum Wien, Institut für Erneuerbare Energie Mail: mauro.peppoloni@technikum-wien.at Telefon: +43 1 333 40 77-559 19