Rotorblatt

Die Rotorblätter einer Windkraftanlage sind an der Rotornabe befestigt. Die Rotorblätter entnehmen der anströmenden Luftmasse einen Teil ihrer kinetischen Energie. Dies erfolgt je nach Ausführung der Rotorblätter nach dem Auftriebsprinzip oder dem Widerstandsprinzip. Der Anstellwinkel der Rotorblätter zum anströmenden Wind kann bei modernen Windkraftanlagen durch einen Blattverstellmechanismus angepasst werden. Die gesamte Konstruktion aus Rotorblättern, Rotornabe und Blattverstellmechanismus wird als Rotor bezeichnet.

Bei der Auslegung einer Windkraftanlage wird angestrebt, dem Wind möglichst viel Energie zu entziehen. Hierbei ist unter anderem neben der Rotorkreisfläche auch die Drehzahl von Relevanz. Eine geringe Blattflächendichte kann durch eine höhere Drehzahl kompensiert werden. So lässt sich die Effizienz bis zu einem bestimmten Punkt steigern. Bei einer großen Blattflächendichte ergeben sich jedoch komplizierte aerodynamische Strömungsverhältnisse. Diese werden als Gitterströmung bezeichnet. Dreiblattrotoren haben sich unter der Berücksichtigung wirtschaftlicher und technischer Aspekte als geeignete Ausführungsvariante herausgestellt.

Der Aufbau eines einzelnen Rotorblattes wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Hierfür sind das verwendete Flügelprofil, die Geometrie und die eingesetzten Materialien maßgebend. Bei modernen Windkraftanlagen werden die Rotorblätter aus Glasfaserverbundwerkstoffen hergestellt. Dies stellt einen guten Kompromiss unter anderem aus Gewichtseinsparung und Festigkeit dar. In der Vergangenheit wurden Rotorblätter auch aus Holz oder verschiedenen Metalllegierungen hergestellt. Für die Auslegung des Flügelprofils ist die Schnelllaufzahl ebenfalls von Bedeutung. Bei modernen Schnellläufern werden überwiegend Hochauftriebsprofile mit einem günstigen Verhältnis von Auftriebsbeiwert und Widerstandsbeiwert verwendet. An der Blattspitze eines Rotorblattes befindet sich eine Öffnung durch die kondensierte Feuchtigkeit aus dem Inneren des Rotorblattes abfließen kann. Ein Warmluftgebläse verhindert Eisbildung auf dem Rotor. Dazu wird mit einem Heizlüfter Warmluft von innen in das Rotorblatt geblasen.

Englische Übersetzung(en):

rotor blade