2022-08-01  –  2025-07-31

781.615,83 EUR

Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Statik und Dynamik, Hannover, Niedersachsen

03EE2043C

Logistik, Anlageninstallation, Instandhaltung und Betriebsführung [EB1250]

01248398/1  –  MMRB - Multivariates Schadensmonitoring von Rotorblättern: Durchführung und Analyse der Auswirkungen von Reparaturmaßnahmen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Um die Ziele des Erneuerbare-Energien-Gesetzes zu erreichen, ist eine deutliche Steigerung der Verfügbarkeit von On- und Offshore Windenergieanlagen (WEA) notwendig. Gleichzeitig fordert die Ausnutzung von Kostensenkungspotenzialen eine Steigerung der Effizienz von WEA. Dabei spielen insbesondere die Rotorblätter als Herzstück einer WEA eine wichtige Rolle. Zwar steht der Rotor bezüglich der Schadenshäufigkeit nicht an erster Stelle, die aufwendigen Reparaturarbeiten aufgrund des Faserverbundmaterials sowie der örtlichen Gegebenheiten verursachen jedoch lange Stillstandzeiten und dadurch hohe Kosten. In diesem Teilvorhaben soll daher die eingehende Untersuchung und Analyse von Reparaturmaßnahmen mit schwingungs- und schallbasierten Methoden erfolgen. Des Weiteren sind genaue Analysen des Ermüdungsschädigungsverhaltens Gegenstand der geplanten wissenschaftlichen Arbeiten. Die Methoden zum schwingungs- und schallbasierten SHM werden weiterentwickelt unter Berücksichtigung der Unsicherheiten, welche durch Umgebungsbedingungen und Reparaturmaßnahmen entstehen. Anhand von numerischen Simulation soll eine Verifikation durchgeführt werden, bevor die Methoden auf Messdaten angewandt werden. Die wissenschaftlichen Arbeiten umfassen ebenfalls den Aufbau von Finite-Elemente-Modellen von FKV-Probekörpern und der Rotorblätter sowie die Simulation des Ermüdungsschädigungsverhalten unter Berücksichtigung der Auswirkungen von Reparaturstellen. Es erfolgt die Analyse des Einflusses von Reparaturstellen auf die verschiedenen Methoden zur Strukturüberwachung (schwingungs-, schall- und ermüdungsbasiert) sowie die Weiterentwicklung sämtlicher Algorithmen auf Basis von Messergebnissen aus Versuchen an FKVProbekörpern, einem großskaligen Rotorblatttest und einer Offshore-Messkampagne.