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Windenergie Forschung: Wissenschaft und Industrie erfassen Rotorblatt-Belastungen erstmals im Betrieb

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Bremen - Die Rotorblätter einer Windenergieanlage durchlaufen bei einer Rotorumdrehung unterschiedliche Höhen mit verschiedenen Windgeschwindigkeiten und Turbulenzgraden der Anströmung. Die Rotorblätter müssen dabei enorme Belastungen aushalten und verformen sich unter den sich dynamisch verändernden Strömungsbedingungen. Wie sich die Strömung um ein Rotorblatt während einer Rotorumdrehung verändert und wie sich das Blatt unter welchen Bedingungen verhält und verformt, kann an einer rotierenden Anlage bislang nicht gemessen werden.

Seit Anfang des Jahres arbeiten Wissenschaftler des Zentrums für Windenergieforschung (Forwind) in Oldenburg im Rahmen des Forschungsprojektes Preciwind zusammen mit Partnern aus der Industrie an der Entwicklung eines neuen Mess-Systems, mit dem erstmals direkt an Windenergieanlagen im laufenden Betrieb das Strömungsverhalten der Rotorblätter erfasst und visualisiert werden kann. Ziel ist es nach Angaben des Projektkoordinators Daniel Gleichauf vom Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ) an der Universität Bremen, ein präzises Messsystem zu entwickeln, um das dynamische Strömungsverhalten der Rotorblätter berührungslos erfassen und analysieren zu können. Das mobile Laser- und Thermografie-Messsystem soll aus Distanzen von bis zu 300 Metern messen können.

„Auf der einen Seite werden wir die Entwicklung des neuartigen Messsystems mit hochwertigen Simulationen begleiten und unterstützen. Auf der anderen Seite werden wir unsere hocheffizienten Simulationsmodelle mit Hilfe der Messdaten am realen System weiter validieren“, so Forwind-Wissenschaftler Dr. Cristian Gebhardt vom Institut für Statik und Dynamik (ISD) an der Leibniz Universität Hannover. Mit den Erkenntnissen aus dem Projekt ließen sich die Eigenschaften von Rotorblättern besser nachvollziehen, Windenergieanlagen effektiver betreiben und die Kosten für Windstrom nachhaltig senken. So könne das mobile Messsystem zukünftig beispielsweise für Wartungszwecke eingesetzt werden, ohne dass die Anlage dafür abgeschaltet werden muss. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit drei Millionen Euro über drei Jahre unterstützt.

Neben Forwind, dem gemeinsamen Zentrum für Windenergieforschung der Universitäten Oldenburg, Hannover und Bremen, sind an dem Projekt der Dresdner Hersteller von Infrarotsensorik und Messtechnik Infratec GmbH, der Bremer Hersteller von laserbasierten Sensoranwendungen LASE GmbH und die Deutsche Windguard Engineering GmbH aus Bremerhaven beteiligt.

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09.03.2020