Neue Schadens-Früherkennung an Rotorblättern im laufenden Betrieb

Hannover - Die Inspektion der Rotorblätter von Offshore-Windenergieanlagen ist aufwendig und teuer. Dazu muss die Windkraftanlage bisher abgeschaltet werden. Zukünftig soll die Wartung einfacher und kostengünstiger werden.

Die Überprüfung der Rotorblätter an Windkraftanlagen ist umständlich und aufwendig. Ziel der Forscher ist es, durch Sensoren im Rotorblatt eine Früherkennung von Schäden zu ermöglichen, ohne dass die Anlage stillgelegt werden muss.

Kombination verschiedener Verfahren reduziert lange Windkraftanlagen-Stillstandszeiten
In einem Verbundprojekt, das am Institut für Statik und Dynamik (ISD) der Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie in Hannover koordiniert wird, sollen Möglichkeiten entwickelt werden, mit denen Schäden im Rotorblatt frühzeitig erkannt werden können. Durch diese Schäden können lange Stillstandszeiten und hohe Kosten entstehen. Ziel ist die Senkung der Kosten durch eine neuartige Früherkennung. „Wir kombinieren zum ersten Mal akustische Verfahren zur Schadenslokalisation mit messdatenbasierten und modellgestützten Verfahren“, erläutert Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Raimund Rolfes vom ISD.

Sensoren im Rotorblatt - Signale lassen Rückschlüsse zu
Die Forscher platzieren Sensoren im Blatt, die die Schwingungen messen. Aus diesen Signalen lassen sich im laufenden Betrieb einer Windkraftanlage Rückschlüsse darüber ziehen, ob das Rotorblatt noch intakt ist. Dafür wird im Projekt ein eigenes, 40 Meter langes Rotorblatt entwickelt, mit Sensorik ausgestattet und getestet. Der Schädigungsprozess wird durch regelmäßige Bewegungen simuliert. Durch die Belastung kann nach einer Weile die Materialfestigkeit abnehmen oder auch die Klebenaht, welche die Elemente des Blattes verbindet, aufreißen.

Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) fördert Projekt
An dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 2,5 Millionen Euro geförderten Projekt ist WindMW beteiligt, ein Betreiber von Offshore-Windparks vor Helgoland. Dort sollen die neuen Verfahren getestet werden. An dem Forschungskonsortium „Multivariates Schadensmonitoring von Rotorblättern (MultiMonitorRB)“ sind zudem das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (Fraunhofer IWES) und Wölfel Engineering beteiligt. Von der Leibniz Universität Hannover ist außerdem das Institut für Informationsverarbeitung mit dabei.