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 Neue Oberflächeneigenschaften für holzbasierte Werkstoffe
14.08.2018 | INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena

nachricht Europaweit einzigartiges Forschungszentrum geht an den Start
14.08.2018 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics