2026-05-01  –  2029-04-30

347.715,76 EUR

Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik - Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik, Chemnitz, Sachsen

03EE2101C

Windenergieanlagen - Rotoren, Rotorblätter [EB1211]

01286597/1  –  Bladeprotect - Entwicklung eines multifunktionalen Systems für den Schutz von Rotorblättern

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Zunehmende Blattlängen und höheren Blattspitzengeschwindigkeiten von Rotorblättern sowie die Ausweitung der Windenergie auf neue Märkte mit feuchtem oder kaltem Klima erhöht die Anforderungen an Materialien und Systeme. Tropfenschlagerosion, Vereisung und Blitzschlag sind vorherrschende Probleme. Die damit verbundene Erhöhung der Rauigkeit und/oder lokalen Beschädigungen an den Vorderkanten der Rotorblätter führen zu einem vorzeitigen Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung und verschlechtert so die aerodynamischen Eigenschaften und damit die Leistungsfähigkeit der WEA. Die Auswirkungen auf die Stromerzeugung und damit auf die Rentabilität einer Anlage sind signifikant. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Verifizierung eines multifunktionalen Kantenschutzsystems für Rotorblätter, das (1) einen metallisch basierten Erosionsschutz gewährleistet, (2) integrierte Heizsysteme zum Vereisungsschutz unterstützt und (3) den Schutz vor Beschädigungen durch Blitzschlag erhöht. An der TU Chemnitz stehen in diesem Zusammenhang eine systematische Werkstoffauswahl und Entwicklung der metallischen Schutzschicht im Vordergrund. Ebenfalls werden drahtförmige Zusatzwerkstoffe durch Drahtlichtbogenspritzen auf GFK-Substrate aufgebracht, wobei eine Verfahrensoptimierung vorgenommen wird und begleitende in-situ Prozessdiagnostik eingesetzt wird. Die erzeugten Beschichtungen werden hinsichtlich ihrer Mikrostruktur umfassend charakterisiert, sodass die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen abgeleitet werden können und iterative Verbesserungen des Entwicklungsansatzes vorgenommen werden können.