2019-11-01  –  2023-03-31

482.919,00 EUR

IST Ingenieurgesellschaft für Strukturanalyse und Tribologie mbH, Aachen, Nordrhein-Westfalen

03EE2002C

Windenergieanlagen - Kraftübertragung, Getriebe, Lagerung [EB1213]

01186959/1  –  FlexPad - Entwicklung einer Auslegungsmethodik für ein innovatives Lagerkonzept

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Vorzeitige Ausfälle von Triebstrangkomponenten führen zu erhöhten Kosten und beeinträchtigen die Wettbewerbsfähigkeit der Windenergie als erneuerbare Energiequelle. Insbesondere das Hauptlager, als Kernkomponente des Antriebsstrangs, verursacht im Schadensfall sehr hohe Kosten, da für einen Lagertausch der gesamte Triebstrang der Anlage demontiert werden muss. Aus diesem Grund besteht von Seiten der Industrie ein Bedarf nach innovativen Lagerungskonzepten für Hauptlager von WEA, die im Schadensfall eine Austausch des Lagers ohne eine Demontage des Antriebstrangs erlauben und damit zu einer signifikanten Reduzierung der Wartungskosten beitragen. Hierbei stehen insbesondere gleitgelagerte Lagerungskonzepte im Fokus, die gegenüber Wälzlagern den großen Vorteil bieten, dass sie segmentiert ausgeführt werden können und im Schadensfall einzelne Segmente ausgetauscht werden können. Darüber hinaus bieten konische Gleitlager den Vorteil einer sehr kompakten und bauraumsparenden Bauweise sowie kurzer Kraftflusswege vom Rotor zum Turm. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erforschung eines neuartigen Gleitlagertyps für die Anwendung als Hauptlager in WEA. Nach der Konzeptvalidierung dieses Lagertyps in einem Vorgängerprojekt liegt in diesem Vorhaben der Fokus auf der Ermittlung von konstruktiven Auslegungsparametern sowie der Bestimmung der jeweiligen Einflussstärke. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden in einer Auslegungsmethodik für diesen Lagertyp zusammengefasst. Dazu werden umfangreiche simulative Sensitivitätsanalysen sowie zur Validierung experimentelle Untersuchungen an einem Gleitlagerprüfstand durchgeführt. Parallel zur Prüfstandauslegung wird die entwickelte Auslegungsmethodik wird auf die Geometrie und Abmessung einer Realanlage angewendet, um durch die EHD-Simulationen des Gleitlagers die Tragfähigkeit der Realanlage im Vorfeld der Umsetzung nachzuweisen.