De natuur inspireert technici tot allerlei slimme innovaties. Om geluidsoverlast van windturbines te verminderen, ontwikkelen Chinese onderzoekers nu turbinebladen die net zo geruisloos werken als de vleugels van de allerstilste vogel: de nachtuil.
Want het mag altijd stiller. Vraag dat maar aan mensen die bij windmolenparken wonen. Hoewel de geluidsbelasting op de gevels van woningen volgens Europese normen niet meer dan 47 dB Lden (‘level day, evening and night’) mag zijn, ervaren bewoners rondom windmolenparken vaak wel degelijk geluidshinder.
Wieken gebaseerd op het ingenieuze design van uilenvleugels moeten daar verandering in brengen. De vleugels van uilen maken dankzij hun vorm bij gelijke vliegsnelheid tot 18 dB minder geluid dan die van andere vogels. Zo kunnen uilen in het donker vrijwel ongezien én ongehoord jagen.
Bij conventionele turbinebladen komt de lucht die aan weerszijden langs het blad stroomt aan het uiteinde met een ‘knal’ bij elkaar. Die wervelingen zijn de voornaamste bron van het hinderlijke geluid dat windturbines maken – en kost bovendien rendement.
Rotorbladen met tanden
Helemaal nieuw is het idee niet: het Koninklijke Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) bedacht al in 2006 stillere windturbines met een soort borstels aan de uiteinden van rotorbladen, geïnspireerd door de uilenvleugel. Dat bracht al een geluidsreductie van 10%.
Tien jaar later deed de Duitse industriereus Siemens er een schepje bovenop door samen met een expert aero-akoestiek (overgekomen van het NLR) de geluiddempende ‘uilenvleugel’ verder te verbeteren, met optimaal gevormde ‘tanden’ in combinatie met een kamstructuur die op de poreuze laag van de veren van de uil nabootst. Zo ontstond een betere menging van de luchtlagen aan de achterkant van het turbineblad waardoor ze nóg minder geluid produceren. Deze oplossing is sindsdien ook op land al toegepast (de ‘tanden’ op bestaande turbines zelfs als retrofit).
Nog 3,68 dB minder
Onderzoekers aan de Chinese Xi’an Jiaotong Universiteit denken de turbinebladen nu nóg stiller te krijgen door de borstels op de ‘uilenvleugel’ aan één kant een bolling te geven. Dat zou de luchtstroom nog verder optimaliseren en het geluidsniveau nog eens 3,68 decibel verlagen ten opzichte van huidige ‘low noise’ turbinebladen. Da’s goed om te horen: zo wordt duurzame energie straks ook stille energie.
Heb jij ‘n tip voor deze rubriek? Stuur je suggestie naar demakersvanmorgen@technieknederland.nl!
