DualWingGenerator

Energiegewinnung mit dem Flügelschlagprinzip

Für den DualWingGenerator hat sich unser Bionic Learning Network einmal mehr vom Vogelflug inspirieren lassen. So nutzt der Technologieträger im Unterschied zu herkömmlichen Kleinwindkraftanlagen zwei gegenläufige Flügelpaare anstelle von Rotorblättern zur Energiegewinnung.

Umkehrprinzip des natürlichen Flügelschlags

Das Prinzip der Anlage besteht in der Umkehrung des natürlichen Schlagflugprinzips: Vögel erzeugen mit ihrem Flügelschlag die nötige Leistung, um sich in der Luft voran zubewegen. Ein stationäres System wie der DualWingGenerator kann dagegen die kinetische Energie aus dem Luftstrom entnehmen. Die lineare Hubbewegung der Flügel wird dabei in eine Drehbewegung umgesetzt. Ein integrierter Elektrogenerator wandelt die gewonnene Energie in Strom um.

Gegenläufige Flügelpaare für optimale Energieausbeute

Die vier Flügel sind zu beiden Seiten der Mittelsäule angeordnet. Die beiden oberen und die beiden unteren Flügel sitzen jeweils auf einer gemeinsamen motorgetriebenen Drehachse, die auf einem Schlitten montiert ist. Bei anströmendem Wind bewegen sich die beiden Schlitten auf der vertikalen Führung im Gleichtakt gegenläufig: Während die oberen Flügel aufwärts fahren, bewegen sich die unteren Flügel abwärts. Das Flügelpaar einer Seite bildet eine funktionale Einheit, deren strömungsmechanische Eigenschaften eine optimale Energiegewinnung gestatten. Am Scheitelpunkt dreht ein Servomotor die Flügel und sie fahren wieder aufeinander zu.

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Aktive Torsion wie beim Vogelflug

Durch ihre aktive Verdrehung sind die Flügel immer so gestellt, dass sie optimal angeströmt werden. Das ermöglicht dem adaptiven System eine optimale Energieausbeute mit einem sehr hohen, wissenschaftlich belegten Wirkungsgrad. Diese so genannte aktive Torsion hatten wir bereits 2011 mit dem SmartBird technisch realisiert. Bei der Entwicklung der künstlichen Silbermöwe untersuchten wir, wie Vögel ihre Flügel aktiv drehen und so die Windverhältnisse möglichst energieeffizient nutzen.

Höchste Wirkungsgrade bei niedrigen Windstärke

Der DualWingGenerator ist selbstoptimierend und kann sich an unterschiedliche Windverhältnisse anpassen. Er steht in seiner Effizienz gängigen Kleinwindkraftanlagen in nichts nach und weist bei niedrigen Windgeschwindigkeiten sogar verblüffende Vorteile auf: Im Bereich zwischen 4 und 8 m/s hat die Anlage einen sehr hohen, wissenschaftlich belegten Wirkungsgrad.