Frischer Wind aus der Lausitz beim Einsatz regenerativer Energien

23. Mai 2023

Am 01. Febru­ar 2023 star­te­te an der Hoch­schu­le Zittau/Görlitz (HSZG) das Ver­bund­pro­jekt „Lau­sitz­Wind“ der HSZG und der Cune­wal­der Fir­ma Härt­wig Maschi­nen­bau GmbH & Co. KG.

 

Im Fokus steht dabei die Ent­wick­lung einer optisch unauf­fäl­li­gen, nach­hal­tig pro­du­zier­ten Wind­tur­bi­ne mit hoher Leis­tung zum Ein­satz in urba­nen Gebie­ten. Drei Jah­re lang wird das Pro­jekt im Rah­men der WIR!-Initiative „Lau­sitz – Life & Tech­no­lo­gy“ aus Mit­teln des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für Bil­dung und For­schung (BMBF).

 

Der Struk­tur­wan­del in der Lau­sitz steht gänz­lich im Zei­chen des Aus­stiegs aus der fos­si­len Ener­gie­ver­sor­gung. Dabei ist klar, dass auch nach 2038 die Ener­gie­be­dar­fe sicher­ge­stellt sein müs­sen. Neben der Erzeu­gung von Ener­gie aus Son­nen­licht stellt die Wind­ener­gie aktu­ell eine der viel­ver­spre­chends­ten Alter­na­ti­ven dar. Die all­ge­mein bekann­ten Groß­an­la­gen in länd­li­chen Regio­nen und im Küs­ten­be­reich lie­fern bereits zuver­läs­sig Strom aus rege­ne­ra­ti­ven Quel­len, sind für den Betrieb im urba­nen Raum aber unge­eig­net. Die Grün­de hier­für sind viel­fäl­tig und gehen von hoher Lärm­emis­si­on über den Schat­ten­wurf bis hin zum benö­tig­ten Raum. Eine Alter­na­ti­ve für besie­del­te Gebie­te stel­len ver­ti­kal aus­ge­rich­te­te Wind­kraft­an­la­gen (VAWT) dar. Die­se müs­sen aber neu gedacht werden.

 

„Die Dezen­tra­li­sie­rung der Ener­gie­ver­sor­gung und die effi­zi­en­te Nut­zung loka­ler erneu­er­ba­rer Ener­gie­quel­len ist eine wich­ti­ge Vor­aus­set­zung für die Erfül­lung des Ziels, die Ener­gie­ab­hän­gig­keit von fos­si­len Brenn­stof­fen zu redu­zie­ren und gleich­zei­tig die Ener­gie­ver­sor­gungs­si­cher­heit zu garan­tie­ren. Die Nut­zung klei­ner Wind­an­la­gen zur ergän­zen­den Deckung des Ver­brauchs ein­zel­ner Ein­hei­ten wie pri­va­te Haus­hal­te oder KMU kön­nen hier­bei eine intel­li­gen­te Alter­na­ti­ve bie­ten. In der Koope­ra­ti­on zwi­schen Hoch­schu­le Zittau/Görlitz und Fir­ma Härt­wig Maschi­nen­bau GmbH & Co. KG des Ver­bund­pro­jekts „Lau­sitz­Wind“ wird eine sol­che Wind­an­la­ge für den Ein­satz in besie­del­ten Gebie­ten unter den Aspek­ten eines wirt­schaft­li­chen Betriebs und mini­ma­len Aus­wir­kun­gen auf die nähe­re Umge­bung entwickelt.“ 

Prof. Karel Fra­na (Pro­je­k­lei­ter Lau­sitz­Wind, HSZG)

 

Das Pro­jekt­team von Lau­sitz­Wind: v.l.n.r. Franz Thie­le (HSZG), Kevin Härt­wig (Härt­wig Maschi­nen­bau GmbH), Andre­as Härt­wig (Geschäftsführer Härt­wig Maschi­nen­bau GmbH), Leo­nie Lie­mich (HSZG, Pro­jekt­ko­or­di­na­to­rin L&T), Prof. Karel Fra­na (HSZG), Prof. Tobi­as Kem­pe (Pro­jekt­lei­tung Lau­sitz­Wind, HSZG)
Pro­to­typ eines Rotor­blat­tes für ver­ti­ka­le aus­ge­rich­te­te Wind­kraft­an­la­gen aus dem 3D-Drucker.

 

LausitzWind — vertikale Windkraftanlage neu gedacht 

 

Nach­tei­le von ver­ti­kal betrie­be­nen Anla­gen sind zum Bei­spiel die feh­len­de Fähig­keit zum Selbst­start oder das stark schwan­ken­de Dreh­mo­ment an der Rotor­ach­se. Hier­für wird im Pro­jekt Lau­sitz­Wind an einem neu­ar­ti­gen, intel­li­gen­ten Sys­tem zur effek­ti­ven Ver­stel­lung der Rotor­blät­ter geforscht. Die Steue­rung wird zudem, dank maschi­nel­lem Ler­nen, auto­ma­tisch für eine effi­zi­en­te Aus­rich­tung der Rotor­blät­ter sor­gen. Ein all­ge­mei­ner Nach­teil von Wind­kraft­an­la­gen ist die Geräusch­ent­wick­lung. So ent­steht bei jeder Anla­ge der soge­nann­te aero­dy­na­mi­sche Lärm, ver­gleich­bar zur Geräusch­ent­wick­lung einer geöff­ne­ten Auto­schei­be. Ein Bestand­teil des Gesamt­pro­jek­tes ist es, die Rotor­blät­ter so zu gestal­ten, dass der Lärm­pe­gel im Gegen­satz zu ver­gleich­ba­ren Anla­gen deut­lich ver­rin­gert wird.

 

Probleme mit dem ökologischen Fußabdruck bei grüner Energie

 

Klar ist, der Ein­satz rege­ne­ra­ti­ver Ener­gie­quel­len führt uns in eine Zeit der umwelt­freund­li­chen Erzeu­gung von Strom und Wär­me. Auf der ande­ren Sei­te ist die Her­stel­lung der dafür benö­tig­ten Anla­gen aus öko­lo­gi­scher Sicht noch immer ein Problem.

 

Lau­sitz­Wind setzt an die­sem Punkt an und erforscht den Ein­satz von Natur­fa­ser Ver­bund­stof­fen zur Her­stel­lung der Rotor­blät­ter. Ziel ist dabei, den Ein­satz von GFK- und CFK-Mate­ria­li­en durch umwelt­ge­rech­te Werk­stof­fe zu erset­zen. Damit wird nicht nur der öko­lo­gi­sche Fuß­ab­druck bei der Her­stel­lung ver­rin­gert, auch die Mög­lich­keit die Anla­ge nach ihrer Lauf­zeit der Wie­der­ver­wer­tung zuzu­füh­ren spielt bei die­sem Pro­jekt eine gro­ße Rol­le. Für die­sen Teil des Pro­jek­tes arbei­ten die Part­ner auch mit dem Lan­der3-Pro­jekt der HSZG zusam­men. Damit greift Lau­sitz­Wind auf einen, über Jah­re hin­weg auf­ge­bau­ten, Erfah­rungs­schatz bei der Ver­ar­bei­tung von Natur­fa­ser-Ver­bund­stof­fen zurück.

 

 

Zielsetzung von LausitzWind

 

Das Ziel des Pro­jek­tes Lau­sitz­Wind ist es, die Anla­ge nach den oben genann­ten Anfor­de­run­gen zu ent­wi­ckeln und damit neue Ver­fah­ren und Tech­no­lo­gien für die hie­si­ge Indus­trie zu eta­blie­ren. So wer­den z.B. wäh­rend der Ent­wick­lungs­ar­beit Erfah­run­gen beim The­ma Leicht­bau mit natur­fa­ser­ver­stärk­ten Mate­ria­li­en gesam­melt, wel­che dann an regio­na­le Unter­neh­men wei­ter­ge­ge­ben wer­den können.

 

Am Ende des Pro­jek­tes steht die Her­stel­lung eines funk­tio­nie­ren­den Demons­tra­tors im reel­len Maß­stab durch die Härt­wig Maschine­bau GmbH & Co. KG. Das Pro­jekt schafft damit die Grund­la­ge zur Her­stel­lung und Nut­zung die­ser Anla­gen in der Lausitz.

 

 

„Lausitz — Life and Technology“(L&T) — ein starkes Bündnis für den Strukturwandel

 

Die Arbeit des L&T‑Bündnisses ori­en­tiert sich dar­an die Lau­sitz zukunfts­fä­hig auf­zu­stel­len und mit neu­en For­schungs- und Ent­wick­lungs­an­sät­zen einen Bei­trag zu einer inno­va­ti­ven und nach­hal­ti­gen Regio­nal­ent­wick­lung zu leis­ten. Im Jahr 2019 haben sich die Kon­sor­tio­nal­part­ner Hoch­schu­le Zittau/Görlitz, Land­kreis Gör­litz, ULT AG und das Fraun­ho­fer IWU mit einer gemein­sa­men Stra­te­gie zur posi­ti­ven Gestal­tung des Struk­tur­wan­dels in der Lau­sitz um ein Gesamt­bud­get von ca. 9 Mio. EUR ein­ge­wor­ben. Seit­dem ist das Netz­werk des Bünd­nis­ses auf über 75 Part­ner ange­wach­sen. Dabei konn­ten bis zum jet­zi­gen Zeit­punkt bereits 13 Pro­jek­te erfolg­reich an den Start gebracht wer­den. Das Pro­jekt Lau­sitz­Wind bedient mit sei­ner Ziel­set­zung zwei, der drei L&T‑Innovationsfelder. Es ver­bin­det bei­spiel­haft die The­men Addi­ti­ve Fer­ti­gung und Ver­netz­te Energie-(speicher-)systeme.

 

“Der Ansatz der L&T‑Strategie geht aller­dings über die rei­ne Ent­wick­lung von Tech­no­lo­gien hin­aus. Eine wei­te­re wich­ti­ge Dimen­si­on für uns vom L&T Stra­te­gie­team ist die Ver­zah­nung von tech­no­lo­gi­schen mit sozia­len Inno­va­tio­nen – also bei­spiels­wei­se neue Fer­ti­gungs­tech­no­lo­gien oder ver­netz­te Ener­gie­sys­te­me mit den The­men (Weiter-)Bildung oder der Akzep­tanz von neu­en Tech­no­lo­gien in der Lau­sitz oder auch ver­schie­de­nen Betei­li­gungs­for­ma­ten zusam­men­zu­den­ken sowie in F&E‑Projekten umzu­set­zen. Denn ohne die aus­ge­bil­de­ten Fach­kräf­te und Expert*innen, kön­nen die neu­en inno­va­ti­ven Tech­no­lo­gien allein in der Lau­sitz nicht erfolg­reich umge­setzt und in der Gesell­schaft ver­brei­tet wer­den” 

beschreibt die L&T Pro­jekt­ko­or­di­na­to­rin Leo­nie Lie­mich die über­ge­ord­ne­te Stra­te­gie des WIR!-Bündnisses