Projekt Windenergieversuchsanlage Kukate 4

Projektbeschreibung

Projektteam:

Auftraggeber   :   TSB
Projektbetreuer:   Herr Voss
Projektleiter     :   Andre Völkel
Projektteam     :   Andreas Reiter

Die Demonstrationswindanlage „Kukate 4“, die als Projekt des Studiengangs Umweltschutztechnik der Technikerschule Butzbach in konkreter Aufgabenverteilung und Arbeitsstruktur von der Projektgruppe geplant wurde, ging nun in ihre entscheidende Runde.
Realisiert werden soll die Aufstellung der Windenergie-Versuchsanlage auf dem Gelände der Technikerschule in Butzbach, das Windrad, das mit einer Höhe von 12 m und einem Rotor von 4 m Durchmesser demonstrieren soll, wie groß der Energiegewinn aus selbst einer solch relativ kleinen Anlage ist.
Der dafür anstehende Bauabschnitt war die Fertigstellung des Fundamentes, welches von der diesjährigen Projektgruppe (2003/04) in Angriff genommen und abgeschlossen wurde.
Die Baggerarbeiten, die im Auftrag der Butzbacher Jungtechniker von der Firma Sander Baggerbetrieb GmbH in Langgöns durchgeführt wurden, beinhalteten in erster Linie die Zuschüttung des vorgefertigten Fundamentes, das in Form eines überdimensionalen Kreuzes, im Boden liegend, verankert wurde.
Dadurch erhält die darauf aufgebaute sogenannte Kukate-Kleinwindkraftanlage ihre spätere Standfestigkeit und Stabilität.
Der Begriff „Kukate“ kommt aus der gleichnamigen kleinen Stadt in der Lüneburger Heide, in der vor Jahren die erste Kleinwindkraftanlage gebaut wurde.

Das Projektteam beim Montieren der Anlage.

Von links nach rechts:
Andreas Reiter
André Völkel

Der Mast ist montiert.
Gut zu sehen der Juetbaum, hier links im Bild, der zum Aufstellen der Anlage unbedingt notwendig ist.

Das Projektteam beim Berechnen der Kräfte und Momente, mit Herrn Gottschalk (Lehrer für Statik).

Es muss noch eine passende Seilwinde mit entsprechendem Seil besorgt werden, um die Kukate 4 aufzustellen.

Berechnung der Statik des Seiles

Zeichenerklärung

L0    = Anlagenschwerpunkt; in Metern
FS    = Kraft, die auf das Seil während des Aufstellens wirkt;
            in Newton
G      = Gewichtskraft der Komponenten der Anlage; in Newton
lwFS = angenommene Länge des Juetbaumes; in Metern
lwg   = Strecke auf dem Boden, von Turmfuß bis L0; in Metern
FJB   = Kraft, die auf den Juetbaum während des Aufstellens wirkt;  
             in Newton 
lFS   = Strecke von Turmfuß bis Befestigungslasche für Seil;
            in Metern
FS1  = Kraft, die auf das Seil wirkt, ohne Juetbaumberechnung; (in Newton)

∑ Mast = 0

∑ Mast = G * L0 – FS * lwFS + FJB * lwJB = 0

          G * lwg + FJB * lwJB
FS =  ──────────────
                       lwFS

 
          8,9 KN * 9,84m + 1,006 KN * 0,45m
FS = ────────────────────── = 29,053 KN
                               3,03m

Anmerkung:
Da der Juetbaum nicht genau auf dem Drehpunkt, am Ende des Turmfußes, angebracht wurde, sondern 0,45 m dahinter sitzt, wirkt noch ein geringes Moment dem Aufstellvorgang entgegen. Diese Kraft wurde zwar mit eingerechnet, ist jedoch nicht zu 100 % genau zu  bestimmen. Da von uns allerdings mit aufgerundeten Werten gerechnet wurde und auch noch der Sicherheitsfaktor dazu kommt, ist das Ergebnis für das Seil ohnehin etwas großzügiger ausgefallen.