Column
De windturbine kan wat leren van de albatros
De wieken van windturbines hebben veel gemeen met vliegtuigvleugels. Maar die hightech kan toch nog wat hulp van de natuur gebruiken. Dankzij de truc van een albatros kunnen windturbines straks een kwart meer stroom uit de lucht halen.
Eize Stamhuis, professor aan de Rijksuniversiteit Groningen (RUG), verbaasde zich over de landing van de albatros. Als vogels langzamer gaan vliegen om te landen, laten ze hun vleugels sneller klapperen. Zo niet de albatros. Die heeft daarvoor te grote vleugels. Toch kan een albatros ook bij lage snelheden nog gecontroleerd in de lucht blijven.
Stamhuis keek eens goed hoe zo'n grote vogel dat voor elkaar krijgt, en ontdekte dat de albatros de uiteindes van zijn vleugels een beetje kan draaien. Bij het landen draait de buitenste helft van de vleugel afwisselend iets omhoog en omlaag ten opzichte van de binnenste helft. Met dit ‘oscilleren’ creëert de albatros kennelijk extra lift, draagvermogen, bij lage luchtsnelheden. Dat idee liet Stamhuis testen in een windtunnel, en inderdaad: als je een deel van een metalen ‘vleugel’ meer of minder schuin in de wind houdt, vergroot of verklein je de lift.
Dat effect kan ook van nut zijn bij de bladen van windturbines, bedacht Stamhuis. Hij maakte voor een kleine windturbine bladen waarvan de buitenste helft dankzij een scharnier licht kan draaien, en zette de molen in een windtunnel.
En ja, die windturbine leverde gemiddeld 25 tot 30 procent meer stroom op. Dat komt deels doordat de molen al gaat draaien bij windkracht 1 in plaats van 2, zoals bij de huidige turbines het geval is. Daarnaast zijn turbines gemaakt om optimaal te presteren bij windkracht 6. Maar liefst 70 tot 80 procent van de tijd presteert een windturbine al met al nu niet optimaal. Tussen windkracht 2 en 6 kan het oscillerende blad van Stamhuis de opbrengst flink verbeteren.
Minder ruimte nodig
Inmiddels is er een patent verleend op het principe van de oscillerende turbinebladen. Met partners heeft de RUG ‘Albatrozz’ opgericht, en die start-up gaat nu aan de slag om windturbinebouwers voor het idee te interesseren. Als eerste praktijktest wordt een oudere Vestas V52 turbine van 40 meter hoogte voorzien van de Albatrozz-bladen. Met Pure Energy werd in juli afgesproken daarmee een proef in Flevoland te nemen.
Een kwart meer stroom per windturbine betekent dat je voor dezelfde hoeveelheid energie minder windturbines nodig hebt. Maar de Albatrozz-truc heeft nog een ander aantrekkelijk voordeel. Windturbines moeten ver uit elkaar staan - op zes keer de rotordiameter - om te voorkomen dat de luchtstroom van de ene turbine niet het rendement van de volgende sterk beperkt. Met de Albatrozz-bladen kun je dat effect verkleinen, waardoor de turbines dichter bij elkaar kunnen staan. Dat zul je op land misschien niet willen, maar met alle grote windplannen voor de Noordzee kan dit wel een aanzienlijk betere benutting van de beschikbare ruimte op zee betekenen.
Hypermoderne oude molen maakt school
Het zijn niet alleen professoren die in Groningen windmolens verbeteren. Wie in Kropswolde langs molen Mulder-Pot rijdt, gelooft zijn ogen niet. Op de wieken van de mooie oude molen zijn stukken vliegtuigvleugel aangebracht, zo lijkt het wel.
“Het zijn geen echte vleugeldelen, maar ze hebben wel een vergelijkbaar effect", licht molenaar Jan Pot toe. Molens hebben soms al een ronde buis op de kopse kant van de wiek om de stroomlijn ervan te verbeteren. “Dat idee is al honderd jaar oud", aldus Pot. “Op een gegeven moment bedacht ik dat het eigenlijk meer moest lijken op de voorkant van een vliegtuigvleugel, die niet helemaal rond is. Ik vroeg een molenbouwer dat eens op de computer te ontwerpen en uit te rekenen wat het effect zou zijn. Dat bleek de moeite waard. Mijn molen heeft een 2,5 keer groter rendement dan een traditionele oud-Hollandse molen met zeil. De molen gaat al bij heel weinig wind draaien. Ik heb er een generator op aangesloten die 30 kilowatt aan stroom kan opwekken. Met die stroom kan ik weer meel malen.”
De molen werd nog maar een paar maanden geleden aangepast, maar trekt nu al bekijks uit het buitenland. Gisteren had de molenaar belangstellenden uit Duitsland op bezoek, en die waren al snel zo overtuigd van de ‘Pot-wiek’, dat ze Pots molenbouwer opdracht hebben gegeven om ook hun molen in Noord-Duitsland te moderniseren.
In zijn weblog ‘Vincent wil zon’ belicht Vincent Dekker innovaties en ontwikkelingen op het gebied van groene energie, dichtbij en ver van huis. Lees meer afleveringen op trouw.nl/vincentwilzon. Vincent Dekker heeft nu ook podcast - beluister die via onderstaande speler of zoek hem op via de bekende kanalen.
Lees ook:
Nederlandse stroomvlieger neemt het op tegen Google
Een vlieger met een spanwijdte van 28 meter moet over een jaar of vijf oude windmolens op de Noordzee gaan vervangen en heel goedkope stroom gaan leveren. Het Nederlandse Ampyx Power werkt eraan, opgejaagd door Google.
