2015-12-01  –  2019-07-31

502.175,76 EUR

Universität Bremen - Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ), Bremen, Bremen

0325891D

Logistik, Anlageninstallation, Instandhaltung und Betriebsführung [EB1250]

01161625/1  –  Bauteilintegrierte Sensorik für Kraftübertragungselemente in Windenergieanlagen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Bei der Zustandserfassung von Windenergieanlagen (WEA) kommen Drehmomentsensoren zurzeit nur vereinzelt und nicht in Serie vor. Dadurch sind kaum direkte Aussagen über Belastungen in WEA möglich. So fehlt es bis heute an aussagekräftigen Lastkollektiven für WEA-Getriebe, wie sie es z.B. in der Automobilbranche standardmäßig gibt. Weiterer Bedarf an direkten Messwerten besteht bei der Entwicklung und Verifizierung von mathematischen Modellen, die das Verhalten im Triebstrang simulativ nachbilden sollen und für die praxisgerechte Sollwertvorgabe beim Betrieb von WEA-Prüfständen. Bislang werden im konkreten Bedarfsfall nur Messdaten aus nachträglich und nur temporär eingebauten Drehmomentmessstellen verwendet. Messdaten über die gesamte Lebensdauer liegen nicht vor und Korrelationen zur Belastungsvorgeschichte von Schadensereignissen sind damit auf wenige Fälle begrenzt. Darüber hinaus gibt es zu den Verhältnissen im Inneren der Getriebe keine Messdaten, da geeignete Sensoren bisher nicht zur Verfügung stehen. Im Verbundprojekt soll ein bauteilintegriertes Drehmoment-Messsystem entwickelt werden, das in diesem Teilprojekt hinsichtlich der Eignung und Leistungsfähigkeit für den Einsatz in WEA untersucht wird. Das BIMAQ koordiniert das Arbeitspaket 'Erforschung der Applikationstauglichkeit' und erbringt dort den Großteil seines Beitrags zum Gesamtprojekt. Die Schwerpunkte des vorliegenden Antrags sind • die Erstellung des Lastenhefts für den Sensor für WEA-Anwendungen, • der Aufbau eines Versuchstands für überwiegend dynamische Versuche am Sensor und an Messsystem-Teilkomponenten während der Entwicklungsphase, • die Definition von Testszenarien und deren Umsetzung in einer Software zur Ansteuerung des Versuchstands und in der Auswertung der Versuchsergebnisse, • die Durchführung von Belastungstests an Proben des Schichtsystems, dem Elektronikmodul und der Energieversorgung, • die Demonstration des fertigen Sensors und der Charakterisierung der Sensoreigenschaften.