Der Transport von Rotorblättern für Windräder auf dem Luftweg könnte dazu beitragen, die Zukunft der Onshore-Windparks zu sichern.
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Ein riesiges neues Flugzeug soll in der Lage sein, Windräder rund um die Welt zu transportieren.
Der WindRunner soll die Art und Weise, wie Teile von Windrädern transportiert werden, revolutionieren. Er wurde speziell für den Transport von Rotorblättern mit einer Länge von bis zu 104 Metern gebaut.
Das Unternehmen, das hinter dem Frachtflugzeug steht, bezeichnet sich selbst als "Katalysator für erneuerbare Energien" und hofft, dass es Niedrigenergiestrom an weit entfernte Orte bringen kann, um "den Umfang und die Größenordnung der Onshore-Windenergieindustrie radikal zu erweitern".
Nachdem in Windkanälen bereits umfangreiche Tests und Simulationen durchgeführt wurden, wird der kommerzielle Betrieb bis Ende 2027 erwartet.
Können Windräder auf dem Luftweg transportiert werden?
Es mag ungewöhnlich erscheinen, dass ein Energieunternehmen auch Flugzeuge konzipiert, aber das US-amerikanische Energieunternehmen Radia hat den WindRunner entwickelt, als es ein Problem bei der Entwicklung seiner GigaWind-Onshore-Turbinen hatte.
Die meisten Komponenten von Windrädern werden auf der Straße mit speziellen Lastwagen oder über längere Strecken mit der Bahn transportiert. Radia stellte jedoch fest, dass dies für seine überdimensionierten Windräder nicht machbar war. Deshalb baute es ein Frachtflugzeug, um die Windräder auf dem Luftweg zu transportieren.
Die Hersteller haben bereits Probleme mit dem Transport von Turbinenschaufeln, die eine Spannweite von 70 Metern haben - und während des Transports zu Verkehrsbehinderungen führen können. Straßen müssen gesperrt werden, landwirtschaftliche Flächen müssen manchmal durchfahren werden, um enge Landstraßen zu vermeiden, und wegen der breiten, schwer beladenen Fahrzeuge ist eine Polizeieskorte erforderlich.
Der WindRunner wird das erste Flugzeug, das dieses logistische Problem löst und die Zukunft der riesigen Windräder mit Flügelspannweiten von über 100 Metern sichert. Dadurcvh wird es möglich, Windparks kostengünstiger zu errichten.
Bevor sich das Unternehmen für ein speziell angefertigtes Flugzeug entschied, untersuchte es mehrere Lufttransportlösungen.
Radia erkannte schnell, dass es nicht praktikabel ist, bestehende Frachtflugzeuge zu vergrößern. Schwimmfähige Flugzeuge wie Zeppeline wurden zwar in Betracht gezogen, kamen jedoch nicht in Frage, da sie nur schwer übergewichtige Gegenstände heben können, eine geringe Geschwindigkeit haben und eine riesige freie Fläche von etwa 150 Hektar für Start und Landung benötigen.
Auch Hubschrauber wurden in Erwägung gezogen, aber man stellte fest, dass sie nicht über eine ausreichende Nutzlastkapazität verfügen, um ein schweres Rotorblatt zu heben, und dass für sie mögliche Windböen eine Gefahr darstellen.
Warum gibt es keine Windräder mit zerlegbaren Rotorblättern?
Derzeit bestehen Windräder aus komplizierten Komponenten, die vor Ort zusammengebaut werden - die Rotorblätter werden jedoch immer in einem Stück geliefert, daher das Transportproblem.
Seit 20 Jahren versuchen die Hersteller, Windräder mit zerlegbaren Rotorblättern zu konstruieren, doch nach Angaben von Radia ist die "Ausfallrate bei diesen nicht monolithischen Rotorblättern proportional höher".
Die Segmentierung der Rotorblätter wird nicht nur durch die Herstellungskosten begrenzt sondern auch durch das Design. Die Gesamtfläche eines schmaleren, schlankeren Rotorblatts ist 14 bis 16 Prozent kleiner. Das führt zu einem Nettoleistungsverlust von 3 bis 8 Prozent.
Radia zog in Erwägung, seine übergroßen Rotorblätter vor Ort zu fertigen, verwarf diese Idee jedoch schnell wieder, da Turbinen in einer kontrollierten, hochtechnologischen Fabriken gebaut werden müssen und es hochqualifizierter Mitarbeiter für ihre präzise Herstellung bedarf.
WindRunner: Ein Riese im Vergleich zu einem Jumbojet
Der WindRunner ist mit einer Länge von 108 Metern und einer Breite von 80 Metern so riesig, dass sein großer Frachtraum (105 Meter lang, 7,3 Meter breit und hoch) problemlos riesige Turbinenblätter aufnehmen kann.
Der WindRunner ist 239 Prozent länger als eine Boeing 747-400F. Das Flugzeug ist 80 Mal größer als der größte Militärtransporter der Welt - und länger als das Wembley-Stadion in England.
Das Flugzeug wurde jedoch nicht nur wegen seines Kapazitätspotenzials konzipiert, sondern auch, um den Zugang zu Windparkstandorten zu erleichtern. Das Flugzeug verfügt über ein spezielles Be- und Entladesystem an der Flugzeugnase, so dass die Rotorblätter effizient von der Frachttür aus an ihren Einsatzort transportiert werden können, so dass was der Aufenthalt in den Windparks verkürzt wird.
Das Frachtflugzeug wird es ermöglichen, mehr Onshore-Windprojekte an abgelegenen Standorten zu entwickeln, dort, "wo die vielversprechendsten Ressourcen liegen", so Radia. Aufgrund seines robusten Fahrwerks und der fortschrittlichen Navigationssysteme kann von halbwegs vorbereiteten Landebahnen mit einer Länge von nur 1.800 Metern operieren.
Was die Treibstoffeffizienz betrifft, so verfügt das Flugzeug über zwei fortschrittliche Triebwerke, mit denen es Reisegeschwindigkeiten von bis zu Mach 0,6 (ca. 740 km/h) erreichen kann, während es eine Nutzlast von bis zu 72.575 kg (160.000 lbs) tragen kann.
Um diese spezielle Konstruktion zu einem neuen Standard für Frachtflugzeuge zu machen, arbeitet das Unternehmen jetzt mit Herstellern und Zulieferern aus der Luft- und Raumfahrt zusammen, darunter Leonardo, ein italienischer Hersteller, der den Rumpf entwickeln wird, und das spanische Unternehmen Aernnova, das die Flügel und Triebwerkspylone liefern wird.
Radia plant die Einrichtung von WindRunner-Betriebsstandorten auf der ganzen Welt, um verschiedene Regionen zu bedienen. Das Unternehmen hat sich den ersten Vertrag über die Lieferung von Turbinen für einen Windpark im Gigawattbereich gesichert. Die Fertigung des ersten WindRunners hat bereits begonnen, Ende 2027 könnte er schon in Betrieb genommen werden.