Natur-inspirierte Technik Eulen-Schwingen als Windturbinen - wissenschaft.de
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Natur-inspirierte Technik

Eulen-Schwingen als Windturbinen

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Der Flug der Schleiereule ist kaum hörbar. (Foto: Eric Isselée/fotolia.com)
Das Geheimnis des fast lautlosen Eulenflugs hat Forscher zum Konzept einer Beschichtung inspiriert, die Schallentwicklung von Windkraftanlagen reduzieren könnte. Höhere Drehzahlen ohne zusätzliche Geräuschbelastung wären damit möglich und somit mehr Stromausbeute.

Es faucht, zischt und rauscht – wenn die Rotorblätter einer Windkraftanlage durch die Luft sausen, ist das deutlich hörbar; je schneller, desto lauter. Windkraftanlagen, die in der Nähe von Wohngebieten stehen, müssen deshalb nachts ausgebremst werden, um die Schallbelastung zu verringern. Das bedeutet natürlich: Ertragsverluste. Die Verringerung von Schallemissionen ist deshalb eines der Hauptziele bei der Weiterentwicklung der Anlagen. Dazu haben sich die Forscher um Nigel Peake von der University of Cambridge nun Expertenrat aus der Natur geholt und zwar bei den Eulen.

Um Beutetiere nicht aufzuschrecken, haben die geheimnisvollen Raubvögel raffinierte Federstrukturen entwickelt, die einen nahezu geräuschlosen Flug ermöglichen. Um dem System auf die Spur zu kommen, untersuchten die Forscher das Gefieder mittels Mikroskopie. Es zeigte sich: Die Flügel besitzen an der Vorderkante einen flexiblen Kamm aus borstenartigen Strukturen und an der Hinterkante elastische Fransen. Die Schwungfedern zeichnet zudem eine flaumige Abdeckung aus, die von oben betrachtet wie Baumkronen aussehen. „Keine anderen Vögel besitzen diese Art von komplizierter Flügelstruktur“, betont Peake. „Das System der Eule glättet den Luftfluss und die Geräusche werden gestreut – so können die Beutetiere das Herannahen der Eule nicht hören“, erklärt der Forscher.

Bei den Eulen abgeschaut

Mittels 3D-Druckern gelang es Peake und seinen Kollege schließlich eine Beschichtung herstellen, die dem Effekt des Eulen-Systems nahekommt. Sie testeten es an dem Rotorblatt einer Windturbine im Windkanal. Ergebnis: Das System reduzierte den Lärm tatsächlich um zehn Dezibel, ohne nennenswerte Verluste bei der Aerodynamik zu verursachen. Peake und seine Kollegen präsentierten ihr Natur-inspiriertes Konzept nun auf der Aeroacoustics Conference in Dallas.

Die Beschichtung muss den Forschern zufolge nun noch weiter optimiert werden. Aber das Konzept könnte eines Tages viele Arten von Flügeln und Rotoren in den Flüstermodus versetzen, sind sie überzeugt. Durch das System der Eulen könnten neben Windkraftanlagen beispielsweise auch Flugzeugflügel oder Computer-Ventilatoren bald leiser werden.

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Quelle: Präsentation auf der Aeroacoustics Conference in Dallas

© natur.de – Martin Vieweg
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