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Der Begriff Rotorblatt bezeichnet eine einzelne aerodynamische Fläche eines Rotors.

Die Funktionsweise ist dieselbe wie bei einer Tragfläche, das Blatt zeigt dasselbe Profil. Technisch gesehen ist der Rotor einer Windenergieanlage ein Repeller, weil er vom Wind angetrieben wird, im Gegensatz dazu heißt der antreibende Rotor Propeller, der Wind erzeugende Rotor Ventilator.

Dieser Begriff Rotorblatt wird hauptsächlich bei großen Rotoren von Hubschraubern, Windenergieanlagen und Gebläsen verwendet. Umgangssprachlich wird auch von Flügel gesprochen. Dieser Begriff stammt aus der Zeit der Windmühlen. Bei Turbinen spricht man von Turbinenschaufel, bei Propellern von Propellerblatt.

Inhaltsverzeichnis 1 Windenergieanlage 2 Hubschrauber 3 Siehe auch 4 Literatur

Windenergieanlage

Rotorblätter für Windenergieanlagen sind wesentlich für den Ertrag einer Windenergieanlage verantwortlich und stellen daher eine der Schlüsselkomponenten dar. Sie bestehen heute hauptsächlich aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK) und werden in Halbschalen-Sandwichbauweise hergestellt. Sie erreichen Größen von wenigen Metern bis zu über 60 m Länge. Die Kräfte in Längsrichtung werden durch je einen oder mehrere Gurte aus Glas- oder Kohlenstofffasern, die meist in die Halbschalen integriert sind, aufgenommen. Die Gurte bestehen entweder aus Endlosfasern, sogenannten Rovings, oder unidirektionalen Gelegen.

Die Rotorblätter verfügen über ein integriertes Blitzschutzsystem. Dieses wird durch eingearbeitete Aluminiumprofile oder im Inneren des Rotorblattes verlaufende Stahlseile (auch zum Bedienen der Blattspitzenbremse) gebildet. In der Nähe der Blattspitze (Tip) befindet sich ein Kontaktpunkt, der mit dem Blitzschutz verbunden ist und als Einschlagpunkt für den Blitz dient. Andere Hersteller verwenden auch Blattspitzen aus Aluminium.

Der Blattanschluss, auch Rotorblattflansch genannt, wird mit Einsätzen aus Stahl oder einem Stahlring versehen, um das Blatt an der Nabe zu befestigen. Dies erfolgt durch vorgespannte Schraubenverbindungen. Bei kleineren Rotorblättern kommen einreihige, bei größeren sowohl einreihige als auch zweireihige Flansche zum Einsatz.

Jetzige Flügel mit einer Standardlänge von rund 46 Metern wiegen pro Stück etwa acht bis neun Tonnen. Für die neuen Rotorblätter der Offshoreanlagen (Spitzenleistung cirka 5.000 KW) werden Gewichte von 20 Tonnen angesetzt.

Viele WEA-Produzenten fertigen auch ihre Rotorblätter selbst bzw. lassen sie von Tochterfirmen fertigen. Dazu zählen z.B. Vestas, Enercon oder auch Nordex. Einige kaufen Blätter zusätzlich oder ausschließlich von Lieferanten. Größter unhabhängiger Produzent ist LM Glasfiber. Eine weitere Firma in Deutschland, die nur Rotorbätter herstellt, ist die Fa. Abeking & Rasmussen Rotec GmbH & Co. KG in Lemwerder, Landkreis Wesermarsch. Sie ist eine 100-prozentige Tochter der Yachtfirma Abeking & Rasmussen. Schon seit 1926 stellt Rotec Rotorblätter her - zuerst allerdings aus Holz für Wasserpumpen - seit den 1980ern aus Kunststoff. 160 Mitarbeiter sind auf rund 30.000 Quadratmetern beschäftigt. Der Exportanteil liegt zur Zeit (2006) bei 80 Prozent.

Hubschrauber

Bei den Rotoren von Hubschraubern und Tragschraubern kommen Stahl, Titan, Leichtmetall und Faserverbundwerkstoffe wie z.B. Glasfaser- (GFK) und Kohlenstofffaserverbunde (CFK) zum Einsatz. Früher wurde auch vielfach noch Holz verwendet. GFK-Blätter wurden erstmals bei dem Kamow Ka-26 und dann bei der Bo 105 im Zusammenhang mit elastischer Aufhängung und gelenklosem Rotorkopf (vgl. Taumelscheibe) eingesetzt. Die wegen der zahlreichen Gelenke bei klassischen Konstruktionen besonders aufwendige Wartung des Rotorkopfs wird damit deutlich vereinfacht, allerdings müssen die Blätter regelmäßig auf Materialermüdung untersucht werden.

Die Rotorblätter tragen das volle Gewicht des Hubschraubers, müssen eine Reihe von weiteren Kräften aufnehmen und dabei selbst möglichst geringes Gewicht aufweisen. Um diese Vorgaben zu erfüllen, werden vor allem bei Transporthubschraubern teils sehr komplexe Konstruktionen von Werkstoffen und Dehnungselementen eingesetzt, daneben auch Sensoren, um die Belastungen zu messen.

Das Rotorblatt hat vielfach ein symmetrisches Profil, oft aber auch ein aerodynamisch berechnetes, so dass auch bei Anstellwinkel von Null Grad ein Auftrieb erzeugt wird - wie bei festen Tragflächen. Um die Flugleistungen von Hubschraubern zu verbessern, setzt man neuerdings teils zum Blattende hin verbreiterte Formen ein, so beim Westland Lynx, dem mit 400 km/h aktuell schnellsten bekannten Hubschrauber.

Siehe auch

LM Glasfiber

Literatur

• Götsch, Ernst - Luftfahrzeugtechnik, Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8

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