Hvorfor drejer alle vindmøllevinger samme vej?

Videnskab.dk's læserbrevkasse, Spørg Videnskaben, har allerede fundet svar på, hvor store vindmøller kan være, om de kan ændre på Jordens rotation og hvorfor de har tre vinger.

I tredje del af en lille vindmølleserie tager vi fat på et par nye spørgsmål fra nysgerrige læsere.

Svarene bliver leveret af seniorforsker Mac Gaunaa fra Afdelingen for Vindenergi på Risø DTU; en gang imellem med lidt skjult bistand fra kolleger fra andre afdelinger af Risø DTU.

1) Hvorfor drejer alle vinger samme vej rundt?

»Så vidt jeg har set, løber vingerne på alle danske vindmøller samme vej, dvs. med uret.«»Jeg har forsøgt at bilde mine børn ind at det er, fordi vi har vestenvind i Danmark, og at det er omvendt i Australien, men de tror ikke på den forklaring (og det gør jeg heller ikke). Er der nogen teknisk grund til det?« spørger vor læser Birger Nielsen, der deler sin undren med en anden læser, Thomas Falstie-Jensen.

Det korte svar er: Nej, det er ikke vindens skyld, og nej, der er ingen teknisk grund til, at alle vinger drejer samme vej rundt.

»Det ser kaotisk ud, hvis vinger drejer forskellige veje rundt, når der står flere møller tæt på hinanden, så der er en visuel årsag. Men der er intet teknisk eller fysisk til hinder for, at de kunne dreje den anden vej,« konstaterer Mac Gaunaa.

Når vingerne drejer højre om (når man ser dem forfra), er det faktisk bare, fordi vinge-byggeren følte, at det var det bedste.

Et oprør mod Tvind-organisationen

De højredrejende vinger har en pudsig mini-anekdote knyttet til deres fødsel. De er opfundet som en slags lille oprør mod Tvind-organisationen. Tvind er symboliseret i en vindmølle, som drejer mod venstre - mod uret - ligesom alle andre vindmøller gjorde før i tiden.

Da den første uafhængige danske vingeleverandør, Erik Grove-Nielsen, i slutningen af 1970'erne havde udviklet en større vinge, besluttede han med hjælp fra konen Tove, at den skulle dreje modsat Tvind-møllen.

Erik Grove-Nielsen leverede blandt andet til Vestas, og den højredrejende mølle blev mere og mere udbredt, i takt med at industrien voksede.

Efter nogle år - melder historien ifølge Erik Grove-Nielsen selv - måtte lokalpolitikere indskærpe i lokalplaner, at vindmøller skulle dreje med uret, fordi det så helt forkert ud, når møller drejede hver deres vej.

I dag har den højredrejende mølle totalt udkonkurreret den gamle, venstredrejende mølle. Men derfor kan Tvind-møllen jo godt blive ved at dreje den 'forkerte' vej:

2) Hvorfor kan vindmøller ikke være i forskellige højder og stå tæt på hinanden i en vindmøllepark?

En tredje læser, Rasmus Overgaard, undrer sig over, hvorfor vindmøller står på snorlige rækker med jævn afstand i vindmølleparker. Hvorfor sætter man ikke bare nogle mindre møller op mellem de store, så man udnytter al vind?

Mac Gaunaa fortæller, at vindmøller tager energi ud af vinden, så det blæser lidt mindre bag ved rotoren end foran. Derfor giver det sig selv, at det blæser lidt mindre bag ved en mølle - den giver en slags læ, ligesom den professionelle cykelryttere udnytter på verdens landeveje.

Hvis møllerne står tæt efter hinanden, vil der faktisk være næsten vindstille ved den sidste mølle, og det kan selvfølgelig ikke betale sig.

»Så hvis man plastrede et areal til med mange møller, kunne man måske få mange kilowatt ud, men ejeren af mølleparken er interesseret i, hvordan investeringen giver mest muligt afkast, og det er ved at sørge for ordentlig afstand, det vil sige 5-10 rotor-diametre imellem tårnene. Og selv da er der stadig et tab af elproduktion, i forhold til hvad det samme antal fritstående møller ville have produceret,« siger Mac Gaunaa.

Læ-effekten bag de foranstående vindmøller - opstrømsmøllerne - kan føre flere dårligdomme med sig.

»Hvis 'hullet i vinden' fra en opstrømsmølle dækker en del af rotorarealet - det vil sige det areal, som vingerne overstryger, når de drejer rundt - giver det store udsving i kræfterne på vingerne og dermed også på resten af møllen bagved. Sådan nogle varierende belastninger har den kedelige virkning, at de forkorter møllens livstid.«

Kunne man så ikke lave markant forskellige højder, så vingerne ikke dækkede for møller bagved?

»Det kunne man måske. Man er faktisk ved at undersøge, om man kan lave vindmølleparker, hvor vindmøllerne ikke ligger i snorlige rækker i et net, som de ellers plejer i en vindmøllepark. Hvis vinden kommer præcis langs rækkerne, står møllerne jo i læ for hinanden, og så kan produktionen falde en del.«

»Derfor arbejder man med, hvordan vindmøller skal placeres, hvis det ikke skal være i fine firkanter. Men det er ret komplekst, for turbulens, temperaturforhold og andre meteorologiske forhold spiller også ind.«

»Det taler imod at bygge små og lavere lillebror-vindmøller, at der er mere vind, jo højere op man kommer. På den måde giver det bedre mening at prøve at få plads til store møller i stedet for små,« forklarer Mac Gaunaa.

Så kan man spørge sig selv, hvorfor man ikke bare bygger kæmpemøller, der når helt op til skyerne. Det kan du finde svar på i en tidligere Spørg Videnskaben.

Vi siger tak til Mac Gaunaa for svarene og sender både små og store t-shirts til de tre spørgere.

Hvis du brænder inde med et spørgsmål af den ene eller den anden slags, så tøv ikke med at tippe os hos Spørg Videnskaben på sv@videnskab.dk eller via formularen videnskab.dk/sv.