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Nils Torben Sch\u00e4fer, a master\u2019s student at ForWind Oldenburg, was selected by an independent jury for the exhibition \u201cPosters in the Bundestag: Academic Freedom – The Freedom to Research\u201d – as one of 44 entries submitted by students from 28 German universities. From June 26 to July 17, 2026, his poster and a video he produced himself on the \u201cHybrid Lambda Blade Design\u201d were on display in the lobby of the Paul L\u00f6be House at the German Bundestag. He had already worked on this topic in his bachelor\u2019s thesis, which he completed at Munich University of Applied Sciences in collaboration with ForWind Oldenburg, and the content of the poster reflects the findings of his thesis. <\/p>\n
At the grand opening on June 25, he personally presented his research to members of parliament, other early-career researchers, and guests. The Hybrid Lambda concept aims to optimize rotor blades for different wind conditions: higher energy yield in light winds and limited loads in strong winds. <\/p>\n
The exhibition, organized by the Berlin University Alliance, highlights the contributions that students are already making to the major issues surrounding the energy transition. At ForWind, part of the support program for early-career researchers is to enable and support independent research work early on in their studies. In November 2026, selected projects will also be showcased at the European Parliament as part of the Erasmus+ project \u201cPosters in Brussels.\u201d <\/p>\n
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Windturbinen werden immer gr\u00f6\u00dfer. Als Folge werden ihre Bauteile immer st\u00e4rker belastet, etwa durch pl\u00f6tzliche Windb\u00f6en und andere Turbulenzen. Einen wichtigen Fortschritt bei der Beschreibung dieser Lasten hat nun ein Team der Universit\u00e4t Oldenburg gemeinsam mit Partnern vom ICM \u2013 Institut Chemnitzer Maschinen- und Anlagenbau e.V. und vom Hersteller Nordex erzielt. Die Forschenden um den Turbulenzexperten Prof. Dr. Joachim Peinke vom Zentrum f\u00fcr Windenergieforschung \u2013 Forwind beschreiben in drei Artikeln in der Fachzeitschrift Wind Energy Science ein neues Konzept, mit dem sich die mechanischen Kr\u00e4fte auf Rotoren besser als mit bisherigen Standardmodellen beschreiben lassen. \u201eWir stellen damit ein potenzielles Werkzeug f\u00fcr Belastungsabsch\u00e4tzungen zur Verf\u00fcgung, das bei der Planung und Auslegung von Windkraftanlagen zum Einsatz kommen kann\u201c, erkl\u00e4rt Peinke.<\/p>
Die Rotorfl\u00e4che einer Offshore-Windenergieanlage \u2013 also die kreisf\u00f6rmige Fl\u00e4che, die von den Rotorbl\u00e4ttern bei ihrer Umdrehung \u00fcberstrichen wird \u2013 kann mittlerweile einen Durchmesser von mehr als 200 Metern erreichen. Bei Volllast erzeugen solche Windr\u00e4der eine Leistung von 20 Megawatt \u2013 genug um 200.000 Personen mit Strom zu versorgen. Eine besondere Herausforderung des Gr\u00f6\u00dfenwachstums besteht darin, dass sich die Anlagen und ihre Teile durch wechselnde Windkr\u00e4fte st\u00e4ndig verbiegen. Diese Verformungen lassen das Material erm\u00fcden, wodurch Risse oder sogar Br\u00fcche entstehen k\u00f6nnen. \u201eBislang nehmen Hersteller der Einfachheit halber an, dass B\u00f6en immer gleichm\u00e4\u00dfig auf die gesamte Rotorfl\u00e4che tre\ufb00en\u201c, erl\u00e4utert Ko-Autor J\u00f6rg Schwarte von Nordex. F\u00fcr kleinere Anlagen war diese Annahme ausreichend, doch bei gr\u00f6\u00dferen Windr\u00e4dern spielen turbulente Windverh\u00e4ltnisse eine st\u00e4rkere Rolle f\u00fcr den Verschlei\u00df. Die neue Erkenntnis der aktuellen Kooperationsstudie: Pl\u00f6tzliche und auf kleine r\u00e4umliche Bereiche konzentrierte Windb\u00f6en sind der entscheidende Faktor f\u00fcr die Materialerm\u00fcdung. Um Windkraftanlagen besser an diese Belastungen anpassen zu k\u00f6nnen, ben\u00f6tigen die Hersteller daher eine bessere mathematische Beschreibung des Windes und seiner Schwankungen \u00fcber dem Rotor.<\/p>
Das Team schl\u00e4gt nun in drei Publikationen ein neues Ma\u00df f\u00fcr die Wirkung lokaler B\u00f6en vor. Die Forschenden entwickelten eine Methode, um aus den aktuellen Windverh\u00e4ltnissen \u2013 Fachleute sprechen vom Windfeld \u2013 die Kraft auf die Rotorbl\u00e4tter zu errechnen. Die Belastung beschreiben sie anhand einer einfachen Gr\u00f6\u00dfe, die sie als Druckschwerpunkt bezeichnen. \u201eIst die Windstr\u00f6mung gleichm\u00e4\u00dfig, liegt der Druckschwerpunkt genau in der Mitte der Rotorfl\u00e4che\u201c, erl\u00e4utert Peinke. Wenn jedoch eine Windb\u00f6e nur einen Teil der Rotorfl\u00e4che erfasst, bewegt sich der Druckschwerpunkt vom Zentrum weg, wodurch sich die Rotorbl\u00e4tter dort st\u00e4rker verbiegen und ein Drehmoment auf die Gondel der Anlage entsteht.<\/p>
Um das neue Lastkonzept zu entwickeln, nutzte das Team Messdaten von modernen Anlagen sowie detaillierte Winddaten aus den 1980er-Jahren, die damals von mehreren Messmasten im Zuge des GROWIAN-Projekts in Schleswig-Holstein aufgenommen worden waren. Anhand dieser Daten rekonstruierte Dr. Jan Friedrich von der Universit\u00e4t Oldenburg Windfelder \u00fcber der Rotorfl\u00e4che. Damit f\u00fchrten die Forschenden sogenannte aeroelastische Simulationen durch, bei denen sie die Windstr\u00f6mungen und die sich verbiegenden Windanlagen gleichzeitig berechneten.<\/p>
Anschlie\u00dfend belegten die Forschenden mit aufwendigen Str\u00f6mungssimulationen, dass das Konstrukt des Druckschwerpunkts die tats\u00e4chlichen Belastungen der Anlage gut beschreibt. \u201eObwohl wir daf\u00fcr den Hochleistungsrechencluster der Universit\u00e4t einsetzen konnten, lassen sich die Simulationen f\u00fcr gro\u00dfe Anlagen nur f\u00fcr wenige Minuten detailliert berechnen\u201c, berichtet Marcel Bock, Doktorand an der Universit\u00e4t Oldenburg und Erstautor eines der Fachartikel. In der dritten Arbeit erstellte ein Team um Peinke und die Doktorandin Daniela Moreno ein stochastisches Modell f\u00fcr den Druckschwerpunkt, das die Berechnungen vereinfacht und es Herstellern in Zukunft erm\u00f6glichen k\u00f6nnte, Langzeitsimulationen \u00fcber mehrere Jahre durchzuf\u00fchren.<\/p>
\u201eBesonders starke Verbiegungen entstehen, wenn der Druckschwerpunkt in den Au\u00dfenbereich der Rotorfl\u00e4che kommt\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Carsten Schubert vom ICM. Solche heftigen Ereignisse, berichtet das Team, werden von den Kontrollsystemen aktueller Anlagen nicht erfasst und somit auch nicht abgemildert. Dies k\u00f6nnte dank der neuen Studien nun m\u00f6glich werden. Auch f\u00fcr die Auslegung von Windkraftanlagen sind die Ergebnisse hilfreich, berichtet der Oldenburger Windforscher Dr. Matthias W\u00e4chter: \u201eDie Hersteller sch\u00e4tzen alle zu erwarteten Verbiegungen des Materials w\u00e4hrend einer etwa 20- j\u00e4hrigen Laufzeit ab und planen dementsprechend das Material und die Materialst\u00e4rke der Bauteile.\u201c Bislang bestanden dabei gro\u00dfe Unsicherheiten \u2013 vor allem, weil sich die Windverh\u00e4ltnisse nicht gen\u00fcgend genau berechnen lie\u00dfen. \u201eDiese Unsicherheiten zu reduzieren, w\u00e4re ein gro\u00dfer Gewinn, da fr\u00fchzeitige Ausf\u00e4lle von Bauteilen einen gro\u00dfen Kostenfaktor der Windenergie darstellen\u201c, sagt Ko-Autorin Gritt Pokriefke von Nordex. Neue, detaillierte Windmessungen finden aktuell im Forschungswindpark WiValdi an der Elbe statt, an dem ForWind beteiligt ist.<\/p>
Die Ver\u00f6ffentlichungen sind gr\u00f6\u00dftenteils ein Ergebnis des Projekts PASTA<\/a> (Pr\u00e4zise Auslegungsmethoden von komplex gekoppelten Schwingungssystemen moderner WEA in turbulenter Anregung), das vom Bundeswirtschaftsministerium \u00fcber dreieinhalb Jahre gef\u00f6rdert und von Nordex koordiniert wurde.<\/p> Originalver\u00f6ffentlichungen:<\/p> Carsten Schubert et al.: \u201cIntroduction of the Virtual Center of Wind Pressure for correlating large-scale turbulent structures and wind turbine loads\u201d, Wind Energy Science, doi.org\/10.5194\/wes-11-1267-2026<\/a><\/p> Daniela Moreno et al.: \u201cFrom the center of wind pressure to loads on the wind turbine: a stochastic approach for the reconstruction of load signals\u201d, Wind Energy Science 10, 2729\u20132754, 2025, doi.org\/10.5194\/wes-10-2729-2025<\/a><\/p> Marcel Bock et al.: \u201cComparison of different simulation methods regarding loads, considering the centre of wind pressure\u201d, Wind Energy Science, 11, 103\u2013126, 2026, doi.org\/10.5194\/wes-11-103-2026<\/a><\/p>