Im Rahmen der Entwicklung einer vertikalen Windenergieanlage wurde in drei Teilprojekten Grundlagewissen für die Konstruktion der Erstanlage geschaffen.
Im ersten Teilprojekt wurde in Zusammenarbeit mit der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR) ein CFD Modell der Anlage erstellt um Erkenntnisse bezüglich der Leistungsoptimierung, den Lasten infolge von 3D Strömungen sowie zum Nachlaufverhalten der Anlage zu gewinnen. Es konnte bestätigt werden, dass ein aerodynamischer Wirkungsgrad von ca. 0.44 erreicht werden kann. Dies ist mit dem Wirkungsgrad horizontaler Windenergieanalgen vergleichbar, jedoch bei tieferer Schnelllaufzahl, was einer tieferen aerodynamischen Lärmentwicklung entspricht sowie tieferen Anregungsfrequenzen für die Struktur. Die Lasten durch die parasitären Widerstände wie Rotorarme und Abspannungen sind dank tiefer Schnelllaufzahl nicht dominierend. Jedoch sollen weitere Optimierungsmöglichkeiten untersucht werden, um den aerodynamischen Wirkungsgrad durch die Verkleinerung der parasitären Verluste noch weiter zu erhöhen. Berechnungen mit nur einer Rotorarmebene haben gezeigt, dass trotz erheblich grösseren Rotorarmen, durch die Festigkeit sowie Steifigkeit des Rotors bedingt, der Wirkungsgrad um ca. 3 cP Punkte auf 0.47 gesteigert werden kann. Das Nachlaufverhalten ist mit dem Nachlaufverhalten horizontaler Anlagen vergleichbar. Ein noch nicht abschliessend geklärter Punkt ist ein möglicherweise schmalerer Nachlauf, was ein dichteres Zusammenstellen von vertikalen Windenergieanlagen in Windparks ermöglichen würde.
Im zweiten Teilprojekt wurde ein Pitchsystem auf einem Prüfstand aufgebaut um die Montage, die Präzision des Pitchsystems sowie das Systemverhalten zu prüfen. Der Aufbau des Pitchsystems hat wie geplant funktioniert. Durch die Montage wurden fertigungstechnische Verbesserungsmöglichkeiten erkannt und in die Weiterentwicklung des Pitchsystems übernommen um den Montageaufwand zu reduzieren und dadurch die Kosten zu senken. Bei den Positionierungsversuchen konnte die vorgegebene Präzision unter realen Lastbedingungen erreicht werden. Auch die Pitchsteuerung und die darauf laufende Software konnte erfolgreich getestet werden. Das Pitchsystem kann mit wenigen Konstruktionsänderungen auf die Windenergieanlage übernommen werden.
Im dritten Teilprojekt wurde der Regler für die Lastenrechnung und den späteren Betrieb der Windenergieanlage aufgebaut und simuliert. Die aus der IEC 61400 Norm vorgegebenen Lastfälle, welche im Rahmen der Zertifizierung erfüllt werden müssen, konnten mit dem implementierten Regler erfolgreich durchfahren werden. Die Lasten können nun der Zertifizierungsstelle zur Validierung übergeben werden. Eine noch feinere Einstellung des Reglers, um die Lasten auf die Anlage weiter zu reduzieren und den Wirkungsgrad zu optimieren, muss auf der realen Anlage vorgenommen werden. Auch die Ausarbeitung der Betriebsführung soll mit einem erfahrenen Partner im Bereich Windenergie weitergeführt werden.
