Dr.- Ing. Stefan Hoerner erhält den “Prix européen” der Deutsch-Französischen Hochschule für seine Arbeit an Gezeitenturbinen.

28.01.2021 -  

Der mit 2.000 € dotierte Preis ging an Stefan Hoerner für seine bemerkenswerte Arbeit über Gezeitenturbinen. Die Jury hat für 2021 Dr.- Ing. Stefan Hoerner ausgewählt, denn er hat einen mutigen und vielversprechenden Karriereweg hinter sich: Schon in jungen Jahren stieg er ins Berufsleben ein und studierte anschließend Erneuerbare Energien. Er verteidigte eine Dissertation in Co-Betreuung zwischen dem Lehrstuhl für Strömungsmechanik und Strömungstechnik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und des Labors für geophysikalische und industrielle Strömungen (LEGI), der Universität Grenoble Alpes. Seine europäische Reiseroute ist vollständig im Geiste der Gründerväter, wie Jean Monnet, und in Übereinstimmung mit den heutigen strategischen Prioritäten: Energiefragen in Europa und dem europäischen Green Deal.

Stefan Hoerner forscht an Darrieus-Turbinen. Diese stellen eine interessante Alternative zu axialen Turbinen (konventionelle Wind- oder Gezeitenturbinen) dar, wenn sie in Meeres- oder Flussströmungen eingesetzt werden. Ihr Betrieb ist jedoch komplexer, da die Schaufeln starken Anströmungsschwankungen ausgesetzt sind, die zu Phänomen von dynamischer Ablösung führen. Diese Ablösungen führen zu zyklischen Belastungen und einem geringeren Wirkungsgrad als bei axialen Turbinen. Sie können auch zu einer geringeren Ermüdungsfestigkeit und damit verkürzten Lebensdauer der Turbinen führen. Stefan Hoerner untersuchte in seiner Doktorarbeit, inwieweit durch den Einsatz von flexiblen Profilen die oben genannten Schwächen reduziert werden können.

Stefan Hoerner hat das Verhalten von oszillierenden flexiblen Tragflächen als Ersatzmodell untersucht. Das Experiment wurde so gewählt, dass die Strömung vergleichbar für den Betrieb der Schaufeln in einer Darrieus-Turbine ist (Ähnlichkeit). Dazu wurden von ihm Schaufeln aus Verbundwerkstoffen (Aluminium, Polymer, Kohlefaser) hergestellt. Die hydrodynamischen Kräfte wurden zusammen mit den momentanen Geschwindigkeitsfeldern um die Profile und der Verformung der Profile gemessen. Letztere mit einer speziell für diesen Zweck entwickelten Oberflächenverfolgungsmethode.

Die kombinierten Analysen der Strömungen und Verformungen zeigten, dass das dynamische Ablösephänomen bei flexiblen Profilen verzögert und abgeschwächt auftrat. Eine Analyse der Profilkräfte zeigte, dass die flexiblen Profile bei niedrigen Frequenzen an Schubkraft gewinnen und das die Strukturbelastungen generell abnehmen. Das Verhältnis dieser beiden Kräfte ist somit bei allen Frequenzen stark verbessert. Diese Ergebnisse, die an einem Ersatzmodell erzielt wurden, sind ausreichend vielversprechend, um weitere Studien an Darrieus-Turbinen rechtzufertigen. 

Stefan Hoerner forscht derzeit am Lehrstuhl für Strömungsmechanik und Strömungstechnik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg als Forschungsgruppenleiter für Fluidenergiemaschinen.

Hydrokinetische Turbinen bleiben der Schwerpunkt seiner Forschung, ebenso wie andere Aspekte der umweltverträglichen Wasserkraft.

Die Preisverleihung wurde aufgezeichnet und kann unter folgendem Link abgerufen werden: https://www.youtube.com/watch?v=EcGiJrxy294

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Letzte Änderung: 02.02.2021 - Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. habil. Dominique Thevenin