Neben dem Ausbau der Photovoltaik hat auch die Nutzung der Windenergie im Rahmen der Energiewende eine herausragende Bedeutung. Während der Ausbau der Photovoltaik gut voranschreitet, hat die Windenergie weiterhin große Herausforderungen zu bewältigen, die im Bereich des Umweltschutzes und der Akzeptanz der lokalen Bevölkerung bestehen.
Insbesondere in der Heizperiode kann wegen der dann sehr geringen Sonneneinstrahlung kaum mit Photovoltaik gerechnet werden. Deshalb ist es umso wichtiger, dass die bestehenden und genehmigten Standorte für Windräder im Hinblick auf den Energieertrag optimal genutzt werden.
Matheo Amend, Leander Fiege und Nick Jung (MINT-Projektkurs der Q2) verfolgen in Ihrem Forschungsansatz eine experimentelle Optimierung von Windrädern. Welche Winkelstellung der Flügel kann beispielweise dem besten Energieertrag in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit erreichen? Oder welchen Abstand müssen Windräder zueinander einnehmen, damit sie die Windenergie bestmöglich umwandeln? Fachlich und technisch begleitet wird das Team durch Herrn Schneider, der die Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung um eine Einzelförderung dieses finanziell herausfordernden Projektes bat.
Zwischenzeitlich hat das Team in einem ersten Schritt mit Hilfe eines neu angeschafften Lasercutters einen Windkanal konstruiert, der aus transparenten Acrylglasplatten besteht und in dem die Windgeschwindigkeit von 9 Computerlüftern präzise von einem Arduino geregelt werden kann. Durch den einsehbaren Bauraum können die Strömungsverhältnisse auch bspw. mit einer Nebelmaschine sichtbar gemacht werden, was eine erste Orientierung bei der Suche nach turbulenten Strömungen liefert.
Im nächsten Schritt wird der Windkanal mit einem Anemometer präzise vermessen, damit die Prozessparameter der kommenden Versuche klar bestimmt sind und die Gleichförmigkeit der Strömung bekannt ist. Auf dieser Basis wird dann auch im Rahmen unserer Schule die Suche nach Optimierungsmöglichkeiten für die Windräder im Rahmen von Projektarbeiten möglich.
Wir bedanken uns an dieser Stelle bei der Wilhelm und Else Heraeus-Stiftung für die großzügige Finanzierung des neuen Lasercutters und der Messsensorik am Annette-Von-Droste-Hülshoff-Gymnasium, die von nun an auch allen nachfolgenden Jungforscher*innen zur Verfügung steht.