Forschung an Windturbinen in Originalgrösse

Vergleich von mit einem UAV und einem LIDAR System gemessenen Windprofilen

Strömungsmessungen mittels einem mit Messsonden ausgestatteten UAV. (a) Die unstetigen Geschwindigkeitsprofile zeigen bis zu 40% Variation verglichen mit einem zeitgemittelten.

Messungen an Windturbinen in Originalgrösse erlauben sowohl die Erhebung von Leistungsdaten als auch von detaillierten Strömungsfeldmessungen, welche für die Validierung des LEC Windsimulationstools verwendet werden. Die Messungen stellen eine Herausforderung dar, da moderne Windturbinen mit Rotordurchmessern von bis zu 100 Metern sehr gross sind. Daher wird eine neuer Ansatz mittels einem mit Messsonden ausgestatteten UAV verfolgt. Dies beinhaltet die Verwendung der schnell ansprechenden aerodynamischen Sondentechnologie, die eine hohe räumliche Auflösung (von circa 5m) zur Messung von Wind (Windgeschwindigkeit, -richtung und Turbulenz) bietet.

Nach der Programmierung des gewünschten Flugweges in eine Bodenstation verwendet das UAV GPS Informationen für den autonomen Flug um die Windturbine. Sensoren an Bord der Drohne kontrollieren die Geschwindigkeit und Flughöhe der Drohne. So kann die Drohne in einem kontrollierten Muster um die Windturbine fliegen.

Messungen, Flug- und Navigationsdaten werden an Bord des Flugzeugs gespeichert und werden zusätzlich simultan in der Bodenstation ausgelesen. Nach Beendigung des autonomen Flugs landet die Drohne und die Daten werden ausgelesen.