Hallo und herzlich willkommen. In dem Video wollen wir uns mal darum kümmern, was ist eigentlich die beste Anzahl von Rotorblättern, die wir an so einer

Windkraftanlage haben können. Und Anna, im Prinzip, wieso diskutieren wir denn überhaupt darüber, wenn ich mich richtig erinnere, hat doch die Leistung überhaupt keinen Einfluss oder hängt gar nicht davon ab, wie viele Rotorblätter wir haben. Nach Betz ist doch die Leistung auf einem Blattelement gleich 16, 27, mal ein halb, mal der Dichte der Luft, mal der Windgeschwindigkeit hoch

drei und dann mal 2 pi r mal dr. Da kommt die Rotorblattszahl doch gar nicht vor. Ja, das stimmt. Die Auslegung nach Betz ist unabhängig von der Rotorblattszahl, aber die tatsächliche Leistung hängt eben von der Blattanzahl ab. Die tatsächliche Leistung berechnet sich

nach Leistung P ist gleich die Anzahl der Rotorblätter, mal die Umfangsgeschwindigkeit u, mal die Tangenzialkraft f t, die in die Richtung der Umfangsgeschwindigkeit u wirkt. In dieser Grafik kann man den Zusammenhang zwischen der Rotorblatanzahl z, der mechanischen Leistung P und der

Schnelllaufzahl lambda erkennen. Auf der linken Y-Achse sieht man die mechanische Leistung aufgetragen über der Rotorblatanzahl z und auf der rechten Y-Achse ist die Schnelllaufzahl lambda über der Rotorblatanzahl z aufgetragen. Man kann erkennen, dass die mechanische Leistung mit der

Rotorblatanzahl zunimmt, wohingegen die Schnelllaufzahl mit der Rotorblatanzahl abnimmt. Für alle im Diagramm dargestellten Fälle gilt, dass die Schnelllaufzahl multipliziert mit der Anzahl der Rotorblätter konstant ist. Betrachtet man die mechanische Leistung, dann wird deutlich, dass

eine Erhöhung von einem auf zwei Rotorblätter eine größere Steigerung der mechanischen Leistung bewirkt, als z.B. eine Erhöhung der Rotorblätter von zwei auf drei, von drei auf vier und so weiter. Der Bereich der

optimalen Schnelllaufzahl lambda zur Auslegung von Rotoren unterscheidet sich für verschiedene Blattanzahlen. Bei einem Drei-Blatt-Rotor liegt sie bei ca. sieben bis acht und bei einem Zwei-Blatt-Rotor beträgt sie ca. zehn. In der Theorie ist es so, dass der Leistungsbeiwert CP mit zunehmender

Blattanzahl ansteigt. Bei einer großen Blattflächendichte allerdings ergeben sich komplizierte aerodynamische Strömungsverhältnisse. Ja und so kommt es, dass wir im Prinzip eigentlich nur Windkraftanlagen mit drei Rotorblättern sehen. In ganz seltenen Fällen auch mal noch zwei blättrige.

Aber der Zugewinn, den wir hätten, wenn wir noch ein komplettes Rotorblatt mehr investieren an eine Windkraftanlage, wäre einfach sehr gering im Vergleich zu den Kosten, die eben ein zusätzliches komplettes Rotorblatt noch bedeuten würden. Und dann haben wir bei Ein- und Zwei-Blatt-Rotoren, die es in der Vergangenheit

ja durchaus gab, solche Windkraftanlagen, haben wir auch eine höhere dynamische Belastung auf einem Umlauf um die komplette Kreisfläche herum. Wir haben höhere Geräuschemissionen, weil wir auch eine größere Schnelllaufzahl haben und insgesamt nehmen die Menschen das auch als unruhigere optische Wirkung wahr. Ja und dann bleibt noch der Ausblick auf das

letzte Video in dieser Serie, wo wir noch ein paar generelle Aspekte für die Rotorblatt-Konstruktion behandeln wollen. Recht herzlichen Dank.