Airborne Wind Energy
Beschreibung
Produktdetails
This book provides in-depth coverage of the latest research and development activities concerning innovative wind energy technologies intended to replace fossil fuels on an economical basis. A characteristic feature of the various conversion concepts discussed is the use of tethered flying devices to substantially reduce the material consumption per installed unit and to access wind energy at higher altitudes, where the wind is more consistent.
The introductory chapter describes the emergence and economic dimension of airborne wind energy. Focusing on "Fundamentals, Modeling & Simulation", Part I includes six contributions that describe quasi-steady as well as dynamic models and simulations of airborne wind energy systems or individual components. Shifting the spotlight to "Control, Optimization & Flight State Measurement", Part II combines one chapter on measurement techniques with five chapters on control of kite and ground stations, and two chapters on optimization. Part III on "Concept Design & Analysis" includes three chapters that present and analyze novel harvesting concepts as well as two chapters on system component design. Part IV, which centers on "Implemented Concepts", presents five chapters on established system concepts and one chapter about a subsystem for automatic launching and landing of kites. In closing, Part V focuses with four chapters on "Technology Deployment" related to market and financing strategies, as well as on regulation and the environment.
The book builds on the success of the first volume "Airborne Wind Energy" (Springer, 2013), and offers a self-contained reference guide for researchers, scientists, professionals and students. The respective chapters were contributed by a broad variety of authors: academics, practicing engineers and inventors, all of whom are experts in their respective fields.
Part I: System Modelling & Simulation: Recovery Phase Analysis of Pumping Kites Wind Generator.- Dynamic modeling of offshore airborne wind energy converters.- Dynamic Model of a Bridled Kite, including Rotational.- A 3D Tether Analytical Analysis for Static Flight Ability of Kite Operation.- Kite as a Beam - A Fast Method to Get the Flying Shape.- Enhanced kinetic energy entrainment in wind farm wakes: LES study of a wind turbine array with tethered kites.- Fluid Structure Interaction Model of a Flexible Membrane Traction Kite.- Part II: Control & Optimization.- Sensor fusion of IMU data.- On image interpretation for positioning detection of kites.- Flight path planning in realistic wind environments.- Automatic control of pumping cycles for the SkySails prototype in airborne wind energy.- Comparison of Passivity Based and Attitude Tracking Control of a FlyGen Airborne Wind Energy System.- Data-driven LPV Modeling for Flight Control of a Kite Power Airborne Wind Gener
ator.- Optimization-inspired Control Strategy for a Magnus Effect-based Airborne Wind Energy System.- Nonlinear DC-link PI control for airborne wind energy systems during pumping mode.- On the Optimization of Pumping Kites for Wind Power.- Design and Economics of a Pumping Kite Wind Park.- Part III: Concept Design & Analysis.- Un-tethered devices in airborne wind energy harvesting.- Rotating Reel.- Novel Airborne Wind Energy methods using tensioned kite nets and a prototype derived from kite arts.- Crosswind Kite Power with Tower.- Tether and Line Drag.- On Multicopter-Based Take Off and Landing for Lift Power Kites.- Part IV Implemented Concepts.- Quad-Rotorcraft to Harness High Altitude Wind Energy.- Airborne Magnus-effect wind energy system.- Pumping Cycle Kite Power with Twings.- Ampyx Power's roadmap towards Airborne Wind Energy in the utility sector.-Take-Off and Landing of a Rigid Aircraft for Airborne Wind Energy.- Fast Power Curve and Yield Estimation of Yo-Yo Airborne Wind Energy Systems.- Part V Technology Commercialisation Aspects.- The Trillion Dollar Drone - A Change of Perspective.- Niche strategy to introduce kite-based airborne wind energy.- Regulation of Airborne Wind Energy Systems.- Life Cycle Assessment of Electricity Production from Airborne Wind Energy.- Ecological impacts of PowerPlane technology: current state of knowledge and a future research agenda.
Airborne Wind Energy – Fachbuch zu kite-basierten Windenergiesystemen, Modellierung & Regelung
Airborne Wind Energy richtet sich an Dich, wenn Du Windenergie jenseits klassischer Turbinen verstehen willst. Im Mittelpunkt stehen Systeme mit angebundenen Fluggeräten (z. B. Kites), die Wind in größeren Höhen nutzen und dabei mit weniger Materialeinsatz pro installierter Leistung auskommen sollen. Das Buch bietet einen breiten Überblick von Grundlagen über Modellierung und Simulation bis hin zu Regelung, Konzeptdesign und Markteinführung. Damit ist es eine solide Referenz, wenn Du Forschung, Entwicklung oder Studium im Bereich erneuerbare Energien vertiefst.
Besonderheiten / Qualität / Eigenschaften
Die Inhalte sind in mehrere Teile gegliedert und decken den gesamten Entwicklungsweg ab: von physikalischen und numerischen Modellen über Mess- und Sensorfusion bis zu Flugpfadplanung, Regelungsstrategien und Optimierung. Zusätzlich werden Konzeptdesigns analysiert und implementierte Ansätze vorgestellt – inklusive Start- und Landeprozessen sowie Ertragsabschätzung. Ein eigener Teil behandelt Aspekte der Technologieeinführung wie Markt, Finanzierung, Regulierung, Umwelt und Life-Cycle-Assessment.
Durch die Vielzahl an Beiträgen von Experten aus Wissenschaft und Praxis bekommst Du unterschiedliche Perspektiven auf zentrale Fragen: Wie modelliert man Tether- und Kite-Dynamik? Welche Regelungskonzepte funktionieren in realistischen Windfeldern? Welche Systemarchitekturen sind technisch und wirtschaftlich plausibel?
Qualität und Langlebigkeit
Als umfassendes Referenzwerk ist das Buch so aufgebaut, dass Du einzelne Kapitel gezielt für Deine Fragestellung nutzen kannst – etwa Modellierung, Control, Konzeptanalyse oder Deployment. Die klare Teilstruktur erleichtert das Wiederfinden von Themen und macht es langfristig als Nachschlagewerk nutzbar. Airborne Wind Energy wird von internationalen Partnern nach hohen Qualitätsstandards gefertigt. Wir bei fairplace haben dieses Produkt bewusst ausgewählt, da es unseren hohen Ansprüchen an Materialgüte und Langlebigkeit entspricht.
Kauf- oder Nutzungstipp
Wenn Du neu in das Thema einsteigst, lies zuerst das Einführungskapitel zur Entstehung und wirtschaftlichen Dimension und wähle danach einen Schwerpunkt: Modellierung & Simulation oder Regelung & Optimierung. Für Projektarbeit ist es hilfreich, parallel ein Kapitel zu Mess-/Sensorfusion zu lesen, weil viele praktische Herausforderungen in der Zustandsbestimmung und Robustheit der Regelung liegen.
Erhältlich bei fairplace
Dieses Produkt wird von Buchschatz in dessen eigenem Sortiment geführt und über unseren Marktplatz zur Verfügung gestellt. fairplace tritt hierbei nicht als Einkäufer oder Bestimmer des Sortiments auf. Wir verstehen uns als unabhängige, kuratierte Plattform, die Transparenz schafft: Bevor ein Artikel bei uns gelistet wird, validieren wir lediglich, ob er unseren definierten Standards an Materialgüte und Langlebigkeit entspricht. Die Auswahl der Produkte liegt in der Verantwortung unserer Partner, während fairplace die Einhaltung der Qualitäts-Leitplanken sicherstellt.
- Vorteile: breiter Überblick von Grundlagen bis Deployment; viele Expertenbeiträge; geeignet als Referenz
- Typische Einsatzbereiche: Forschung & Entwicklung; Studium erneuerbare Energien; Systemmodellierung und Regelung
- Zielgruppen: Ingenieure, Forschende, Studierende, Professionals im Energiesektor
- Eigenschaften: Modellierung/Simulation, Control/Optimierung, Konzeptdesign, implementierte Systeme, Regulierung & Umwelt
Fragen zu Airborne Wind Energy
- Was ist Airborne Wind Energy?
- Es ist ein Fachbuch über kite- und fluggerätebasierte Windenergiesysteme, die Wind in größeren Höhen nutzen. Du erhältst Einblicke in technische Grundlagen, Modellierung, Regelung, Systemdesign und Aspekte der Markteinführung.
- Woher stammt Airborne Wind Energy?
- Airborne Wind Energy wird von internationalen Partnern nach hohen Qualitätsstandards gefertigt. Wir bei fairplace haben dieses Produkt bewusst ausgewählt, da es unseren hohen Ansprüchen an Materialgüte und Langlebigkeit entspricht.
- Wie wird Airborne Wind Energy verwendet?
- Du kannst das Buch als Gesamtüberblick lesen oder gezielt Kapitel für Deine Arbeit heranziehen, etwa zu dynamischer Modellierung, Flugpfadplanung oder Regelungsstrategien. Für praktische Projekte empfiehlt sich, Modellierungs- und Control-Kapitel gemeinsam zu nutzen, damit Annahmen und Grenzen der Methoden transparent bleiben.
- Was macht Airborne Wind Energy bei fairplace besonders?
- Das Besondere ist unser zweistufiges Vertrauensmodell: Während der Händler eigenverantwortlich entscheidet, welche Produkte er in sein Sortiment aufnimmt, fungiert fairplace als Prüfinstanz. Wir validieren jedes Angebot anhand unserer Kriterien für Qualität und Langlebigkeit. So stellen wir sicher, dass nur Produkte auf unserem Marktplatz erscheinen, die unseren hohen Anforderungen gerecht werden, auch wenn sie nicht direkt aus der Region stammen.
- Für wen ist Airborne Wind Energy geeignet?
- Geeignet ist es für alle, die sich vertieft mit innovativen Windenergiekonzepten beschäftigen – besonders in Ingenieurwissenschaften, Energietechnik und Forschung. Wenn Du Modelle, Regelung und Systemdesign von airborne Windenergie verstehen willst, findest Du hier eine breit angelegte Grundlage.