Windenergie – Neue Dimensionen fordern Sicherheit und Zuverlässigkeit

Anlässlich der HUSUMWind 2005, 20.-24. September, Halle 4, Stand A46, präsentiert das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zuverlässige Simulationsmethoden zur Vorhersage der technischen Sicherheit für WEA. Last- und Beanspruchungssimulation, Werkstoffbewertung, strukturintegrierbare Sensorik/Aktuatorik zur akustischen Schadensdetektion, am Beispiel einer Faserverbundplatte mit integrierten PZT-Faserkomposit-Sensoren/-aktuatoren und einer Sandwichflügelschale mit integrierten Piezofasermodulen.

Das Fraunhofer LBF in Darmstadt entwickelt Methoden und Verfahren der Betriebsfestigkeit weiter, mit dem Ziel, komplexe Sicherheitsbauteile rechnerisch auszulegen, einsatzgerecht zu optimieren und fundierte Aussagen zur Systemzuverlässigkeit maschinenbaulicher Konstruktionen zu geben, z. B. Beurteilung von drehenden Komponenten (Antrieb, Getriebe) von Windkraftanlagen. In Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung, Bremen, konnte in Bremerhaven das „Fraunhofer-Simulationszentrum für die Technische Zuverlässigkeit von Offshore-Bauwerken“ gegründet werden. lm engen Kontakt mit lndustrie und Dienstleistern stellen beide Institute ihr Expertenwissen zur Verfügung, um den Erfolg der Offshore-Windenergie zu verstetigen.

Das Fraunhofer LBF ist seit vielen Jahrzehnten auf dem Ge-biet der Modellierung und Charakterisierung von Werkstof-fen, in den letzten Jahren verstärkt von Leichtbauwerkstof-fen, sowie der betriebsfesten Auslegung von Bauteilen tätig. Diese Arbeiten basieren auf der engen Verknüpfung von ex-perimentellen, analytischen und numerischen Methoden. Ein wesentlicher Arbeitsschwerpunkt ist die Festlegung von Versagenskriterien sowie die Erstellung und Modifikation von Festigkeitshypothesen. Dieses setzt die genaue Kenntnis aller auftretenden Beanspruchungen und deren schädigender Wirkung voraus.

Weitere Kompetenzen:

– Vergleichende Werkstoffcharakterisierung
– Betriebsfestigkeitsuntersuchung und -nachweis unter rea-litätsnahen Last-Zeit-Verläufen
– Übertragbarkeitskonzepte: Probe-Bauteil
– Verfahren zur zeitoptimalen Prüfung von Kunststoffen
– Untersuchungen zur Strukturüberwachung und Beurtei-lung von Faserverbundbauteilen durch in den Verbund in-tegrierte piezokeramische Sensoren/Aktuatoren (z.B. Ro-torblätter für WEA)