Themenschwerpunkt
Erforschung der Einflüsse komplexer Geländeorographien auf die Aerodynamik und Lasten von Windturbinen
Einsatzort
Institut für Aerodynamik und Gasdynamik (IAG)
Vergütung: Lohn (in €)
Verg. Gr. TV-L EG13
Beginn Beschäftigung
Ab sofort
Hintergrund
Im Zuge des Ausbaus regenerativer Energien wird auch ein deutlicher Ausbau der Onshore-Windenergie angestrebt. Hierbei müssen zunehmend Standorte in hügeligen und bewaldeten Geländen genutzt werden. Diese komplexen Geländeorographien haben einen erheblichen Einfluss auf das lokale atmosphärische Windfeld und damit die Lasten, den Ertrag und die Schallemissionen von Windturbinen an diesen Standorten. Mit den derzeit industriell zur Last- und Ertragsberechnung genutzten Ingenieurmodellen können diese Situationen nicht hinreichend genau abgebildet werden, was zu fehlerhaften Prognosen führen kann. Hier besteht ein Bedarf zur Weiterentwicklung und Validierung numerischer CFD-basierter Methoden zur genaueren Vorhersage sowie zur Studie der komplexen Wechselwirkungen zwischen Windfeld und Windturbine sowie deren Nachlauf.
Das IAG ist Mitglied im Forschungsnetzwerk WindForS (www.windfors.de), dessen Forschungsschwerpunkt die Windenergienutzung im komplexen Gelände darstellt. WindForS Partner haben eine große Forschungsinitiative initiiert, in der mit Bundes- und Landesmitteln die Errichtung eines Testfeldes im komplexen Gelände vorangetrieben wird. In diesem Rahmen werden dieses Jahr zwei instrumentierte Forschungsturbinen errichtet und es sind detaillierte Messungen der lokalen Windfelder und an den Anlagen geplant. Dieses Testfeld soll in weiteren Forschungsprojekten betrachtet und genutzt werden, u.a. in einem Europäischen Verbundprojekt, in dessen Rahmen eine Stelle am IAG zu besetzten ist.
Problemstellung der Aufgaben
In der Arbeitsgruppe Windenergie des IAG wurde eine CFD-basierte multidisziplinäre Simulationsumgebung entwickelt, die eine detaillierte Studie der Aerodynamik, der Aeroelastik und der Aeroakustik von Windturbinen ermöglicht. Damit werden insbesondere Wechselwirkungen einer turbulenten atmosphärischen Zuströmung mit Windturbinen untersucht, auch unter Berücksichtigung komplexer Geländeorographien, Gebäuden oder Vegetation. Diese Simulationskette soll im Rahmen eines großen Europäischen Verbundprojektes genutzt werden, um lokale, turbulente Windfelder im komplexen Gelände sowie die strömungsphysikalischen Wechselwirkungen mit der elastischen Anlage zu studieren. Ebenso soll der Einfluss komplexer Geländeorographien und der Einfluss lokaler atmosphärischer Turbulenz auf die Entwicklung des Anlagennachlaufs untersucht werden. Zur Validierung der Simulationen werden Messdaten aus Feldmessungen zur Verfügung stehen. Die Arbeiten bauen auf langjährigen spezifischen Forschungen des IAG auf. Nähere Informationen über die Inhalte der Arbeiten erhalten Sie beim unten angegebenen Ansprechpartner.
Anforderungen
Voraussetzung ist ein sehr guter MSc-Abschluss in einem technischen oder naturwissenschaftlichen Studiengang mit fundierten Kenntnissen in Strömungsmechanik, Aerodynamik und der CFD Anwendung inklusive Netzgenerierung.
Haben wir Ihr Interesse geweckt?
Die Universität Stuttgart möchte den Anteil der Frauen im wissenschaftlichen Bereich erhöhen und ist deshalb an Bewerbungen von Frauen besonders interessiert. Vollzeitstellen sind grundsätzlich teilbar. Schwerbehinderte werden bei gleicher Eignung vorrangig eingestellt. Die Einstellung der akademischen Mitarbeiter/innen erfolgt durch die Zentrale Verwaltung.
Weitere Informationen
Fragen zum Projekt richten Sie bitte an:
Dr.-Ing. Louis Gagnon
Tel.: 0711 / 685 64278
gagnon@iag.uni-stuttgart.de
Bewerbungen senden Sie bitte an:
Dr.-Ing. Thorsten Lutz
Tel.: 0711 / 685-63406
lutz@iag.uni-stuttgart.de
Institut für Aerodynamik und Gasdynamik
Universität Stuttgart
Pfaffenwaldring 21
70550 Stuttgart