Zähne am Windradflügel?
kann mir jemand sagen, was der Sinn der „Säge-Zähne“ an dem Flügel eines Windrades ist. Ist mir heute aufgefallen als ich unter einem gestanden bin
4 Antworten
Das ist ein Blitzschutz.
Bevor es zum eigentlichen Blitzschlag kommt, entsteht ein Netzwerk aus ionisierter Luft. Wenn dann "Wolke" und "Erde" durch dieses Netzwerk verbunden wird, dann zündet der eigentliche Blitz. Man sieht nur den Pfad den der Hauptblitz nimmt, deswegen sieht ein Blitz auch so gezackt aus.
Das ist so wie man mit einem Auto durch eine Stadt fährt. Wenn man nur den Weg auf Papier malt, ist der Weg auch gezackt. Die Kreuzungen und alternativen Wege sieht man ja nicht mehr.
https://www.youtube.com/watch?v=mHZQM9ZBNb4
In diesem Video sieht man, dass dieses "Netzwerk" sich sowohl von oben als auch von unten aufbaut.
Der klassiche Blitzableiter besteht aus einer spitze. Drängen sich Elektronen durch eine Spannung in so eine Spitze, werden die Elektronen in der Spitze nur von einer Seite an geschoben, "fallen" also leichter aus der Spitze heraus. Ein spitzes Objekt versprüht also Elektronen wenn es eine Spannung gibt.
Dadurch sprüht der Blitzableiter von einem Haus Elektronen und ionisiert die Luft. Damit gibt er eine Vorlage wo der Hauptblitz dann in der näheren Umgebung einschlagen muss - und zwar in diesem Blitzableiter.
Bei Flugzeugen und jetzt auch Windrädern will man das Gegenteil erreichen. Spitzen an der Flügelkante versprühen zwar Elektronen, aber wenn man ganz viele Spitzen auf einem sich schnell bewegenden Objekt hat, dann reicht die Menge der Elektronen nicht um die Luft richtig zu ionisieren.
Dadurch erzeugen weder Flugzeug noch Windrad einen Teil des Ionenkanal Netzwerkes durch den dann ein Blitz zünden kann. Die Wahrscheinlichkeit, dass Flugzeug oder Windrad vom Blitz getroffen wird sinkt erheblich.
Oben auf der Gondel des Windrades gibt es aber einen "traditionellen" Blitzableiter, also eine mit einem dicken Erdungskabel versehene Spitze die die Blitze anziehen soll.
So wird der Blitz nur oben in den dafür vorgesehenen Blitzableiter einschlagen und nicht in die empfindlichen (und brennbaren) Flügel.
Vermutlich eine Kombination.
Der Blitzschutz wurde zuerst nur an den Flügelspitzen gemacht, also die letzten 30cm oder so.
Der Trick dabei ist, den Blitz auf den starken Blitzableiter auf der Gondel einschlagen zu lassen statt an den empfindlichen Flügeln.
Wenn man sich auf YouTube umguckt, findet man sehr viele alte Videos wo Windradflügel brennen, aber kaum neue Videos obwohl es ja immer mehr Windräder gibt. Also scheint der neue Blitzschutz zu funktionieren.
Damit wird die Luft "zerschnitten" damit die Luftwirbel kleiner sind und weniger Lärm erzeugt wird.
Lärmreduktion und Ertragsverbesserung - Nennt man auch trailing edge serrations (TES).
Die Teile nennen sich Serrations und dienen der Luftverwirbelung.
Ein Blitzschutz ist das sicher nicht.
Was Du meinst, heißt "Static Wick", das sind feine nadelartige Strukturen und die stehen auch nicht so dicht beieinander. Deren Aufgabe ist die Entladung von statischer Aufladung, um die Bordelektronik zu schonen. Einen "ausgewachsenen" Blitz werden die aber eher nicht verhindern.
Bei den Windrädern (und was wir auf dem Bild sehen) geht es auch nicht um die Vermeidung von Blitzeinschlägen (ich bezweifle, dass das in dem Fall geht), sondern die kontrollierte und sichere Ableitung in den Boden. Dafür haben die auch entsprechende Blitzableiter-Vorrichtungen in den Rotorblättern.
Was wir da auf dem Bild sehen, hat aber eher was von einem Sägeblatt, als von static wicks. Das dient eher der Lärmreduzierung, indem es Turbulenzen aufbricht. Und weniger Turbulenzen bedeutet auch bessere Leistung, also doppelter Win.