Als windmolens te veel lawaai maken, mogen ze ter bescherming van de omwonenden alleen onder deellast werken. Ze produceren dan echter minder stroom. Een samenwerkingsverband van Duitse onderzoekers heeft een oplossing gevonden in de vorm van actieve demping met tegentrillingen.
Als windmolens in de buurt van woonhuizen staan, mogen ze ook bij sterke wind niet te veel lawaai maken. De meeste installaties sparen de oren van omwonenden maar ondanks een zorgvuldige constructie komt het steeds weer voor dat er lawaai ontstaat. Aan de ene kant komt dit door de beweging van de rotorbladen, aan andere kant door tandwielen die trillingen in de aandrijving opwekken. Deze worden via de toren van de windmolen doorgegeven en daar over een groot oppervlak uitgestraald. De omwonenden nemen dit waar als bromtonen.
Mensen vinden deze tonen bijzonder storend. Brommen de windmolens te hard, dan mogen ze alleen in deellast draaien. Ze draaien langzamer en wekken minder stroom op. In sommige gevallen moet de gebruiker een aanvullende dempingsysteem inbouwen of zelfs de aandrijving vervangen, een kostbare aangelegenheid.
Actieve demping
Passieve dempingsystemen die tot nu toe werden gebruikt, dempen alleen geluid van een bepaalde frequentie. Omdat moderne windmolens het toerental aan de windkracht aanpassen om zoveel mogelijk stroom op te wekken, varieert de frequentie van de bromgeluiden. Ondanks de demping zijn in de omtrek bromgeluiden te horen.
Onderzoekers van het het Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechniek (IWU ) in Dresden hebben, samen met collega’s van Schirmer GmbH (Dresden), ESM Energie- und Schwingungstechnik Mitsch GmbH in Rimbach-Mitlechtern (tussen Darmstadt en Heidelberg) en Ingenieurbüro Dr. Ziegler een actieve demping voor windmolens ontwikkeld. Het project wordt ondersteund door de Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU). Deze systemen reageren zelfstandig op frequentiewisselingen en dempen de geluiden onafhankelijk van de snelheid van de windmolen.
Piëzoactuatoren
Piëzoactuatoren zijn het hart van de systemen. Ze zetten elektrische stroom om een mechanische beweging en leveren zo negatieve trillingen die precies tegengesteld zijn aan de trillingen van de windmolen en deze zo opheffen. De piëzoactuatoren zijn bij de ophanging van de aandrijving aangebracht, waarmee de aandrijving met het machinechassis is verbonden. In het systeem zijn sensoren geïntegreerd: ze meten continu de trillingen die in de aandrijving ontstaan en sturen gegevens naar de regeling van de actuatoren.
De onderzoekers hebben reeds een functiepatroon van de actieve trillingsdempers ontwikkeld. De volgende stap is de beproeving in de praktijk.
