Windenergie: elk voordeel heeft z'n nadeel

In discussies over windenergie valt onder andere de term “geluidsoverlast” vaak. Maar voor ieder probleem is een oplossing!

Meer dan 50 procent van de duurzame energie die we in Nederland opwekken, halen we uit de wind. De meningen hierover lopen sterk uiteen. We spraken met Kees Venner, hoogleraar op het gebied van de stromingsleer (aerodynamica, vloeistofmechanica). Eerder bespraken we al wat windenergie precies is. Met zijn onderzoeksteam doet hij onder andere onderzoek naar de oplossingen voor de verschillende problemen die windenergie met zich meebrengt. Hieronder zetten we de belangrijkste ontwikkelingen op het gebied van geluidsoverlast voor je op een rij.  

Ook écht duurzame energie bij jou uit de buurt? Klik hier!

Windturbines worden groter: kwalitatieve materialen en beter ontwerp

Er zijn twee dingen belangrijk in het huidige onderzoek. Het eerste is de toenemende grootte van de windturbines en de aanpassingen die je moet doen om de gevolgen daarvan op te kunnen vangen. De flexibiliteit van de bladen en het ontwerp van de turbine, en zelfs van de lagers op de assen zijn dan een grote uitdaging. Het tweede is het geluid. Hoe zorg je ervoor dat windturbines stiller worden?

Het ligt allemaal aan de stroming van de wind

Om iets te kunnen doen aan het geluid, is het nodig dat je eerst weet waar het vandaan komt. Allereerst is de stroming van de wind belangrijk. Als die constant is, dan wordt er weinig geluid geproduceerd bij het blad. Door turbulentie is de stroming meestal niet constant. Die turbulentie zorgt er namelijk voor dat de krachten op het blad niet constant zijn, waardoor trillingen ontstaan. En deze trilling is één van de oorzaken van het geluid van windturbines.

Fluitende en sissende geluiden

De dikte van de onderdelen van de windturbine hebben ook invloed op het geluid. Wanneer je een stokje in de wind houdt als het hard genoeg waait, hoor je het fluiten. Dat heeft te maken met de lucht die er omheen moet stromen. Achter het stokje ontstaan wervels, die regelmatig worden afgeschud. Dat zorgt voor een bepaalde toon, die lijkt op een muziektoon. Dit geluid, tonaal geluid, wordt bepaald door de dikte van het blad, of van de mast. De derde oorzaak is de stroming van de turbulente wind langs de scherpe rand aan de achterkant van het blad. Dat veroorzaakt een sissend geluid. Als laatste is er nog de wind die over de tip van het blad stroomt. De druk aan de voorkant is hoog, maar aan de achterkant weer laag. Daardoor ontstaan wervelingen, die ook geluid veroorzaken. Het zijn dus allemaal verschillende verschijnselen in de stroming die het geluid van windturbines veroorzaken en kunnen leiden tot geluidsoverlast.

Door enorme kammen op het blad te plaatsen, maakt het minder geluid.

Serrations: een instrument tegen geluidsoverlast

Op de Universiteit Twente onderzoeken ze verschillende oplossingen. Een oplossing voor het geluid veroorzaakt door de stroming over de scherpe achterrand is: serrations. Het zijn eigenlijk enorme kammen die je op de lengte van het blad van een windturbine plaatst. Je kunt het effect van serrations vergelijken met een uil. Dat is de stilste vogel die er is.  Geen muis die hem aan hoort komen. Aan de achterkant van zijn vleugels groeien speciale veren, die ervoor zorgen dat er in de luchtstroom minder trillingen ontstaan. Daardoor maakt hij dus heel weinig geluid. Dit onderzoek wordt op dit moment uitgevoerd, samen met bedrijven en andere onderzoekers: hoe groot moeten de karteltjes zijn? Wat is de beste vorm ervoor en welke afstand moeten de karteltjes hebben? 

Bron: www.power-eng.com 

Bladen die lijken op vliegtuigvleugels

Ook wordt er tegenwoordig onderzoek gedaan naar kleppen, net als op de vleugel van een vliegtuig. De scherpe achterrand van het blad wordt voorzien van bewegende delen, die omhoog of omlaag gezet kunnen worden als het nodig is dat een blad beter in de wind ligt. Het kan zijn dat het effect heeft voor de aerodynamica, maar ook op het geluid. Nu is het nog kostbaar om de kleppen toe te passen, omdat je meer onderdelen nodig hebt die goed vast moeten blijven zitten. Maar de ontwikkeling komt langzaam op gang.

Een toekomst vol windenergie

Het is nu al merkbaar dat de prijs van elektriciteit door wind bijna gelijk is aan de prijs van elektriciteit door kolen. Dat is een goede ontwikkeling, omdat de prijzen dus concurrerend zijn. En het mooiste is nog: de aarde wordt er schoner van. Op dit moment worden er dus oplossingen gezocht voor de bijeffecten van windenergie, maar het enige schonere alternatief voor energie uit fossiele grondstoffen is het overgaan op duurzame manieren van opwekken.

Tags