(openPR) Windkraftanlage erzeugt Strom auf unkonventionelle Art
Feldkirchen b. München, 29. Januar 2012 – Ein Projekt der nicht alltäglichen Art wird derzeit mit Schrittmotor-Steuerungen der Nanotec Electronic GmbH & Co. KG realisiert: Eine Drachen-Windkraftanlage. Gebaut wird sie von acht angehenden Wirtschaftsingenieuren der Dualen Hochschule Baden-Württemberg Heidenheim, die damit gleich den Baden-Württemberg Challenge des European Satelite Navigation Competition 2011, auch als „Galileo Masters“ bekannt, gewonnen und als europaweit bestes Team abgeschnitten haben.
Erneuerbare Energien bieten schon seit längerem Einsatzfelder für die Antriebstechnik, etwa zum Ausrichten von Solarkollektoren nach der Sonne. Ungewöhnlich ist allerdings die Drachen-Windkraftanlage der DHBW Heidenheim, bei der sechs Motorsteuerungen von Nanotec Electronic wichtige Aufgaben übernehmen.
An in gegenläufiger Richtung auf einer Welle gewickelten Seilen sind zwei Drachen befestigt, welche abwechselnd auf und ab steigen. Durch diese Bewegung dreht sich die Welle. Die entstehende Rotation wird von einem Generator abgegriffen, welcher Strom erzeugt. Gegenüber kommerziellen Windkraftanlagen soll das Drachen-Windkraftwerk eine wesentlich höhere Auslastung bieten, da sie auch die stabilen Winde in höheren Lagen nutzen kann.
Gesteuert werden die Drachen also wie Kites über Zugseile, die mit Hilfe von Schrittmotoren gelenkt werden. Wichtig ist, dass die Flugbahn genau geflogen wird. Der SMCI35 Motorcontroller von Nanotec übernimmt hierbei die präzise Steuerung der Flugbahn. Wichtiges Auswahlkriterium für das SkyAmps-Team waren die geforderte Leistung von 6 A Phasenstrom und eine 24 V Spannungsversorgung. Die Parametrisierung erfolgt über die USB-Schnittstelle des PCs.
Darüber hinaus werden vier Nanotec-Steuerungen, Modell SMCI36, eingesetzt, die für Schritt- und BLDC-Motoren konzipiert sind. Sie verfügen im Gegensatz zur SMCI35 über eine RS485-Schnittstelle, weshalb die Entscheidung hier auf das Modell SMCI36 fiel. Dieser Controller erreicht mit bis zu 9 A Phasenstrom eine etwas höhere Leistung und kann mit der gleichen Schrittfrequenz wie die SMCI35 betrieben werden. Zwei SMCI36-Steuerungen regeln das Einziehen des Seils, damit die Drachen nicht abstürzen, wenn zum Beispiel bei einer Windflaute die Zugkraft abfällt. Die anderen beiden kontrollieren den Fahrweg der Schrittmotoren entlang der Seil-Führungsschiene und sorgen so dafür, dass die Seile gleichmäßig aufgewickelt werden.
Nach den ersten Flugversuchen arbeiten die angehenden Ingenieure nun an der weiteren Programmierung der komplexen Software. Bis zum nächsten Studiensemester sollen hier die größten Fortschritte gemacht werden. Der Fokus liegt dabei darauf, die Anlage mit weiteren mechanischen Anpassungen in eine industriell umsetzbare Form umzugestalten. In Absprache mit der DHBW Heidenheim ist es den Studenten zufolge auch im nächsten Semester erlaubt die Anlagen der Studieneinrichtung zur Umsetzung des Projektes heranzuziehen.
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