2015-08-01  –  2018-07-31

383.033,00 EUR

Technische Universität München - Lehrstuhl für Baustoffkunde und Werkstoffprüfung, München, Bayern

0325795D

Logistik, Anlageninstallation, Instandhaltung und Betriebsführung [EB1250]

01158044/1  –  Überwachung von Tragstrukturen von Windenergieanlagen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Die Ergebnisse aus Arbeitspaket 5 sollen eine systematische Online-Lebensdauerakte (LIDOC) von WEAs für die Instandhaltungsbranche etablieren. Neben der permanenten Lebenszeitdokumentation einer Anlage wird ein Konzept auch als Informationsbasis für die Dauerüberwachung von Bestandsanlagen entwickelt werden. Unter Einsatz der in AP 2 bis AP 4 generierten Messdaten sollen ein Lebensdauer-Update sowie eine Live-Berechnung der noch zur Verfügung stehenden Restlebensdauer erfolgen. Ein mögliches numerisches Modell für die Anlage könnte auf der Finiten-Elemente-Methode basieren. Dieses Modell wäre dann die Grundlage für die Lebensdauerberechnung und die Herleitung eines analytischen probabilistischen Nachweisverfahrens, welches erstmals eine sicherheitsbasierte Aussage über die Nutzung von WEA ermöglicht. Das Vorhaben gliedert sich entsprechend der Fragestellungen in vier Teilbereiche. Für die Ermittlung der lokalen Beanspruchungen soll die Übertragung der auf das Tragwerk einwirkenden, windturbinentypischen, äußeren Lasten hin zu den relevanten Positionen anhand von numerischen Simulationen realisiert werden. Dies wird parallel sowohl durch Modellversuche (AP2-AP4), als auch durch die Simulationen umgesetzt. Letztere werden mit den Messdaten validiert und kalibriert. Zur Bestimmung des Tragwerkwiderstands wird die Werkstoffermüdung aus MPA-Datenbanken, Literatur und ergänzenden Untersuchungen quantifiziert. Die zu verwendenden Materialmodelle werden infolge einer Dominanzanalyse in einen kombinierten Ermüdungsansatz für die WEA überführt. In der Nachweisführung (Widerstand vs. Beanspruchung) an den kritischen Punkten der Tragstruktur, kann dessen Zustandsänderung ermittelt werden. Unter Berücksichtigung von Schadensakkumulationshypothesen soll eine fortlaufende Zustandserfassung der Tragstruktur durchgeführt werden. Abschließend wird das Konzept für das LIDOC erstellt, welches Daten aus der Zustandserfassung und alle relevanten Informationen über die WEA zusammenfasst.