Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wirtschaftliche Prüfmethoden für XXL-Rotorblätter

11.02.2019

Eine experimentelle Prüfung soll trotz wachsender Längen von Rotorblättern für Hersteller wirtschaftlich umsetzbar bleiben - entweder mit einem Ganzblatttest oder der Prüfung mehrerer Segmente oder Blattkomponenten. Für die Förderung des Projektes „Zukunftskonzept Betriebs-festigkeit Rotorblätter Phase II“ wurden dem Fraunhofer IWES rund 12 Mio. Euro bewilligt. Die Wissenschaftler entwickeln dafür neue Methoden für die Prüfung moderner Rotorblätter mit Längen bis zu 115 Metern und erproben diese experimentell. Dafür wird Ende 2019 ein neuer Teststand in Bremerhaven errichtet. Er umfasst ein sehr großes Prüffeld für Ganzblatttests sowie Aufbauten für den Segment- und Komponententest.

Die reale Entwicklung hat die Vorstellungskraft der Fachleute überholt: Als das Fraunhofer IWES 2009 die erste Rotorblatt-Prüfhalle mit 70 Meter-Prüffeld in Bremerhaven in Betrieb nahm, betrug die maximale Länge eines Rotorblattes 62,5 Meter. 2011 kam eine zweite Halle dazu, in der Blätter bis 90 Meter Länge getestet werden können.


Darstellung der Projekt-Aktivitäten: Segment-, Abschnitts- und Komponentenprüfung

Fraunhofer IWES

Inzwischen sind aber bereits Rotorblätter mit 100 Metern Länge in der Erprobung - sie können derzeit im Fraunhofer IWES nicht getestet werden. Dies soll sich in absehbarer Zeit ändern: Der Spatenstich für einen neuen Prüfstand ist Ende des Jahres geplant, betriebsbereit soll er im Jahr 2021 sein.

Ein 11x11 Meter großer Prüfblock, der bei Bedarf auch an künftig steigende Blattlängen anpassbar ist, wird das Herzstück dieser Einrichtung bilden. Darüber hinaus bietet der Prüfstand auch die Möglichkeit, Segment- und Komponententests durchzuführen – ein Novum in der Windindustrie.

Neben den hohen Lasten, die bei einer Ganzblattprüfung auftreten, ist auch die Prüfdauer bei sehr großen Blättern eine Herausforderung – diese ist jedoch nur indirekt durch die Größe bedingt.

Zudem können in der Ganzblattprüfung nicht alle Bereiche eines Rotorblattes detailliert untersucht und statistisch abgesichert abgebildet werden. Prüfvorrichtungen für Komponenten und -segmente können diese Lücke schließen. Durch den Einsatz neuer Methoden liefern sie detailliertere Aussagen zu kritischen Bereichen von Rotorblättern.

“Große, unabhängige Prüfstände sind ein wichtiger Baustein für unsere anstehenden Entwicklungen von Offshore-Windenergieanlagen der nächsten Generation. Neue Konzepte wie die experimentelle Prüfung von Komponenten und Segmenten sind daher extrem interessant für uns“, erklärt Flemming Kløcker Grove, Senior Project Manager bei MHI Vestas Offshore Wind.

Da die Untersuchung von Segmenten, z.B. der Hinterkante eines Blattes, kostengünstiger ist als eine Ganzblattprüfung, soll es für Hersteller zukünftig möglich sein, mehrere Versuche zu einem Bauteil durchzuführen und durch die höheren Stückzahlen statistisch relevantere Ergebnisse zu erzielen. Bestimmte Schadensmechanismen können bei diesen Untersuchungen gezielt ausgelöst und genau nachvollzogen werden.

„Es geht nicht nur darum, längere Blätter zu testen – wir wollen auch intelligenter testen und damit unsere Position als führendes Institut für Rotorblatttests ausbauen“, bringt Steffen Czichon, Leiter der Abteilung Rotorblatt, den Ansatz auf den Punkt.

Ziel des Projektes „Zukunftskonzept Betriebsfestigkeit Rotorblätter Phase II“ ist es sicherzustellen, dass eine experimentelle Prüfung sehr langer Rotorblätter für Hersteller auch weiterhin wirtschaftlich umsetzbar ist. Durch neue Prüfverfahren zur Untersuchung von Komponenten und Segmenten wird die Aussagekraft der Versuche wesentlich erhöht und ein genaueres Verständnis kritischer Bereiche erzielt. Somit lassen sich Rotorblätter zukünftig noch exakter auslegen – zudem gewicht- und kostensparend.

Zusammensetzung der Fördermittel im Projekt
„Zukunftskonzept Betriebsfestigkeit Rotorblätter Phase II“

Hallenbau: BMBF und Land Bremen/EFRE, 3,4 Mio. EUR
Prüfstandsbau: BMWi, 8 Mio. EUR
Arbeitspaket Methodenentwicklung: Land Bremen/EFRE, 253.000 EUR

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Moritz Bätge, moritz.baetge@iwes.fraunhofer.de

Originalpublikation:

www.iwes.fraunhofer.de

Britta Rollert | Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES

Weitere Berichte zu: Betriebsfestigkeit EFRE IWES Prüfstand Prüfvorrichtungen Rotorblätter Vestas

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Bayreuther Forscher entdecken stabiles hochenergetisches Material
14.10.2019 | Universität Bayreuth

nachricht Neuer Werkstoff für den Bootsbau
14.10.2019 | Technische Hochschule Mittelhessen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neuer Werkstoff für den Bootsbau

Um die Entwicklung eines Leichtbaukonzepts für Sportboote und Yachten geht es in einem Forschungsprojekt der Technischen Hochschule Mittelhessen. Prof. Dr. Stephan Marzi vom Gießener Institut für Mechanik und Materialforschung arbeitet dabei mit dem Bootsbauer Krake Catamarane aus dem thüringischen Apolda zusammen. Internationale Kooperationspartner sind Prof. Anders Biel von der schwedischen Universität Karlstad und die Firma Lamera aus Göteborg. Den Projektbeitrag der THM fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand mit 190.000 Euro.

Im modernen Bootsbau verwenden die Hersteller als Grundmaterial vorwiegend Duroplasten wie zum Beispiel glasfaserverstärkten Kunststoff. Das Material ist...

Im Focus: Novel Material for Shipbuilding

A new research project at the TH Mittelhessen focusses on the development of a novel light weight design concept for leisure boats and yachts. Professor Stephan Marzi from the THM Institute of Mechanics and Materials collaborates with Krake Catamarane, which is a shipyard located in Apolda, Thuringia.

The project is set up in an international cooperation with Professor Anders Biel from Karlstad University in Sweden and the Swedish company Lamera from...

Im Focus: Controlling superconducting regions within an exotic metal

Superconductivity has fascinated scientists for many years since it offers the potential to revolutionize current technologies. Materials only become superconductors - meaning that electrons can travel in them with no resistance - at very low temperatures. These days, this unique zero resistance superconductivity is commonly found in a number of technologies, such as magnetic resonance imaging (MRI).

Future technologies, however, will harness the total synchrony of electronic behavior in superconductors - a property called the phase. There is currently a...

Im Focus: Ultraschneller Blick in die Photochemie der Atmosphäre

Physiker des Labors für Attosekundenphysik haben erkundet, was mit Molekülen an den Oberflächen von nanoskopischen Aerosolen passiert, wenn sie unter Lichteinfluss geraten.

Kleinste Phänomene im Nanokosmos bestimmen unser Leben. Vieles, was wir in der Natur beobachten, beginnt als elementare Reaktion von Atomen oder Molekülen auf...

Im Focus: Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?

Wie kommt es, dass manche Neutronensterne zu den stärksten Magneten im Universum werden? Eine mögliche Antwort auf die Frage nach der Entstehung dieser sogenannten Magnetare hat ein deutsch-britisches Team von Astrophysikern gefunden. Die Forscher aus Heidelberg, Garching und Oxford konnten mit umfangreichen Computersimulationen nachvollziehen, wie sich bei der Verschmelzung von zwei Sternen starke Magnetfelder bilden. Explodieren solche Sterne in einer Supernova, könnten daraus Magnetare entstehen.

Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2019

14.10.2019 | Veranstaltungen

10. Weltkonferenz der Ecosystem Services Partnership an der Leibniz Universität Hannover

14.10.2019 | Veranstaltungen

Bildung.Regional.Digital: Tagung bietet Rüstzeug für den digitalen Unterricht von heute und morgen

10.10.2019 | Veranstaltungen

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

Technologiemodul senkt Ausschussrate von Mikrolinsen auf ein Minimum

14.10.2019 | Informationstechnologie

Diagnostik für alle

14.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Bayreuther Forscher entdecken stabiles hochenergetisches Material

14.10.2019 | Materialwissenschaften

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