Miniature Wind Turbine Control - Regelung einer Miniatur Windturbine

Im Zuge des zunehmenden Bedarfs an nachhaltiger Energiegewinnung und der damit verbundenen gesellschaftlichen Transformation bietet dieses Projekt einen innovativen Brückenschlag zwischen klassischer Luft- und Raumfahrttechnik und dem Bereich der erneuerbaren Energien. Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Realisierung einer vollständig steuerbaren Miniatur-Windkraftanlage, die als Lehr- und Forschungsplattform dient. Studierende der Luft- und Raumfahrttechnik wenden ihr Wissen aus Bereichen wie Aerodynamik, Mechanik, Elektronik, Regelungstechnik und Softwareentwicklung auf die Konstruktion einer Windkraftanlage an, die in Pitch, Yaw und elektrischer Last aktiv geregelt werden kann. Damit imitiert die Kleinanlage zentrale Regelungsfunktionen von Windkraftanlagen im Versorgungsmaßstab und ermöglicht so praxisnahe Lern- und Entwicklungserfahrungen. Im Gegensatz zu bestehenden Windturbinen Modellen, die entweder auf vereinfachte Aerodynamik oder auf aufwendige, windkanaltaugliche Prototypen fokussieren, steht hier ein kostengünstiger Aufbau im Vordergrund, der dennoch alle wesentlichen Reglerfunktionen inkl. entsprechender Aktuatorik und Sensorik abbildet. Die Studierenden entwickeln die Turbine dabei vollständig selbst – vom Rotorblattdesign über die Mechanik der Gondel bis zur Turmstruktur mit integrierter Yaw-Aktuierung. Neben dem didaktischen Nutzen zielt das Projekt auch darauf ab, eine experimentelle Plattform für die Erprobung und Validierung fortschrittlicher Regelalgorithmen zu schaffen. Diese können zunächst im Labormaßstab getestet werden, bevor sie für den Einsatz in größeren Anlagen weiterentwickelt werden.