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Der Beitrag beschreibt Optimierungsstudien für Windenergie erzeugende Flugdrachen, die mittels ihrer Leine periodisch an einem Generator ziehen und dabei sehr schnell quer zum Wind fliegen. Wir stellen den aktuellen Stand der Forschung beim Bau und Modellieren solcher Systeme dar und formulieren dann ein Optimalsteuerungsproblem mit periodischen Randbedingungen und freier Periodendauer. Die Zielfunktion ist die Durchschnittsleistung am Generator. Wir lösen dieses nichtlineare und instabile Optimalsteuerungsproblem numerisch mit Hilfe des direkten Mehrzielverfahrens. Das Resultat unserer Optimierungsrechnungen ist, dass etwa 5 MW Durchschnittsleistung mit einem 500 m 2 -Drachen bei 10 m  /  s Windgeschwindigkeit erzeugt werden können. Wenn zwei Drachen zu einem “tanzenden Drachenpaar” verbunden werden, kann die Effizienz um 40% pro Tragflügel gesteigert werden, da der Luftwiderstand der Leine deutlich verringert wird.

at - automatisierungstechnik

Windenergienutzung mit schnell fliegenden Flugdrachen: eine Herausforderung für die Optimierung und Regelung  Wind Power via Fast Flying Kites: a Challenge for Optimization and Control