Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fraunhofer IWES entwickelt Prüfstand für Rotorblattbeschichtungen – mehr Schutz vor Erosion

16.12.2013
So klein und doch so stark: Regentropfen können große Schäden auf Oberflächen von Rotorblättern verursachen.

Das Fraunhofer IWES baut deshalb gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung einen Teststand auf, mit dessen Hilfe witterungsbeständigere Beschichtungen für Rotorblätter entwickelt werden sollen.


Durch Regen erodierte Oberfläche eines Rotorblattes. Foto: GETproject

Rotorblätter sind starken Umweltbelastungen ausgesetzt: Regen, Hagel, Sand, salziges Meerwasser und Schmutz treffen auf die Oberflächen und führen insbesondere an den Flügelvorderkanten zu Verschmutzungen und Aufrauhungen der Lack- und Beschichtungssysteme. Temperaturwechsel und UV-Strahlung verstärken diese Effekte noch.

Materialabtrag sowie Rissbildung durch Regenerosion und damit sich zunehmend verschlechternde aerodynamische Eigenschaften der Flügel sind die Folge. Diese Veränderungen beeinträchtigen nicht nur die Effizienz der Windenergieanlage (WEA), sie verursachen auch höhere Geräuschemissionen. Da Rotoren künftig schneller drehen sollen, um die Effizienz von Offshore-WEA zu steigern, verschärft sich die Problematik: Mit zunehmender Geschwindigkeit treffen die Regentropfen noch härter auf die Beschichtungen und führen zu noch größeren Schäden.

Klimatisierter Regenerosionsstand

Forscher des Fraunhofer IWES wollen einen Prüfstand entwickeln, mit dem erstmals die Beständigkeit von Rotorblattbeschichtungen gegen Regenerosion auch unter Klimatisierung bewertet werden kann. Zu diesem Zweck entsteht im Rahmen des Verbundprojekts „Regenerosion an Rotorblättern“, koordiniert vom IWES-Forscher Benjamin Buchholz, ein klimatisierter Teststand mit rotierenden Armen, in der Modellflügel mit einer Blattspitzengeschwindigkeit bis zu 160 m/s getestet werden können. „Die Testbedingungen sind hierbei variabel – Umlaufgeschwindigkeiten und klimatische Bedingungen können entsprechend realer Einsatzbedingungen der jeweiligen Rotorblätter individuell eingestellt werden“, erläutert Buchholz. „Die nötigen Grundlagen bieten uns Wetter-und Betriebsdatenaufzeichnungen. So möchten wir gleichermaßen die Qualität des Prüfstandes als auch die Validität der erhaltenen Ergebnisse sicherstellen.“

Die Beurteilung der Schadensmechanismen dient als Grundlage für die Optimierung von Beschichtungsmaterialien wie Folien und Lacke und für das Einleiten weiterer Maßnahmen wie z.B. Änderung der WEA-Betriebsführung oder Anpassung der Wartungsintervalle.

Mobile Schichtdickenmessung

Zusätzlich zum Projekt wird vom Partner Automation Dr. Nix GmbH & Co. KG ein mobiles System für die Qualitäts-kontrolle und Schichtdickenmessung von Rotorblattbeschichtungen entwickelt. Bisher erfolgt die Schichtdickenmessung mithilfe der Zeitbereich-Terahertz-Spektroskopie im Labor. So werden Beschichtungssysteme aus mehreren Lagen nicht-metallischer Materialien berührungslos untersucht. Für den Regenerosionsteststand wollen die Forscher ein portables Inspektionssystem entwickeln, das auch für den mobilen Einsatz „im Feld“ geeignet ist und damit weniger aufwändige, schnellere und günstigere Untersuchungen von Rotorblättern ermöglicht.

Das Projekt „Regenerosion an Rotorblättern“ hat ein Gesamtvolumen von 1,4 Mio. Euro und wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) gefördert (Kennziffer 41V6477). Es läuft noch bis September 2016.

Weitere Projektpartner sind das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, renommierte Unternehmen der Beschichtungsbranche wie die BASF Coating GmbH und Epurex Films GmbH & Co. KG, ein Bayer MaterialScience-Unternehmen sowie die Rotorblatt- und Windenergiespezialisten cp.max Rotortechnik GmbH & Co. KG, GETproject GmbH & Co. KG sowie die Renewably Energy Test Centre GmbH (RETC).

Weitere Informationen:
Benjamin Buchholz
Tel. +49 471 14290-322
benjamin.buchholz@iwes.fraunhofer.de

Tanja Ellinghaus | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iwes.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie