2020-07-01  –  2024-06-30

537.308,00 EUR

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Systemleichtbau, Braunschweig, Nordrhein-Westfalen

03EE3026A

Windenergieanlagen - Rotoren, Rotorblätter [EB1211]

01210484/1  –  SONYA - Steigerung der Zuverlässigkeit von segmentierten Rotorblättern durch hybride Zustandsüberwachung

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)

Energie

Um bestehende Hemmnisse im realen Einsatz von Strukturüberwachungssystemen abzubauen ist eine Zielstellung des Projekts die Systemkomplexität deutlich zu reduzieren. In diesem Teilvorhaben werden dabei Sensorsysteme betrachtet, die auf piezoelektrischen Wandlern zur Erzeugung von Ultraschallsignalen basieren. Zur Verringerung der Systemkomplexität werden die bisher aus einzelnen Elementen bestehenden Sensornetzwerke in Module zusammengefasst. Die Erweiterung dieser Module mit ergänzender Elektronik, in diesem Projekt am Beispiel eines Multiplexers, ermöglicht zusätzlich den Integrationsaufwand zu minimieren. Anstatt eine Mehrzahl einzelner piezoelektrischen Wandler an der Messstelle im Rotorblatt zu applizieren, soll es ermöglicht werden, mit einem vorgefertigten Netzwerkknoten die Applikation aller benötigten Wandler und Elektronik in einem einzigen Fertigungsschritt in der Rotorblattherstellung zu realisieren. Durch den Einsatz eines solchen Netzwerkmoduls wird zusätzlich die benötigte Anzahl an elektrischen Leitungen zwischen der Messhardware und dem Sensornetzwerk drastisch reduziert. Damit lassen sich die Integrationskosten und der parasitäre Gewichtsanteil deutlich senken. Ein weiterer Schwerpunkt dieses Teilprojektes ist es, hybride Systeme zur Schadensdetektion an repräsentativen Windkraft-Strukturen zu testen. Diese Strukturen können aus wirtschaftlichen und organisatorischen Gründen nicht in voller Größe und Komplexität eines segmentierten Rotorblatts ausgeführt werden. Daher ist es ein Ziel, die Randbedingungen von segmentierten Rotorblättern genau zu analysieren, um daraus repräsentative Bauteiltests zu entwickeln, die trotz der notwendigen Skalierungen Rückschlüsse auf ein Rotorblatt zulassen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sollen Bauteiltests auf Coupon- und auf Elementebene durchgeführt werden. Weiterhin ist die übergeordnete Koordination des Gesamtprojektes Gegenstand dieses Teilprojektes.