Verbundvorhaben: Add2ReliaBlade - Erweiterte Materialdaten und Computertomographie, virtuelle Prüfstände, Big Data und datenbasierte Modellierung als Ergänzung für ReliaBlade; Teilvorhaben: Virtuelle Prüfstände auf Basis analytischer Materialmodelle
Zeitraum
2021-05-01 – 2025-04-30
Bewilligte Summe
180.142,39 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0324335G
Leistungsplansystematik
Windenergieanlagen - Rotoren, Rotorblätter [EB1211]
Verbundvorhaben
01184464/1 – ReliaBlade - Vorhersage der Strukturzuverlässigkeit und deren Anwendung zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Rotorblättern
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)
Förderprogramm
Energie
Insbesondere außerordentliche Ermüdungslasten stellen Strukturen von Rotorblättern für Windenergieanlagen vor große Herausforderungen. Gleichzeitig findet die Rotorblattfertigung in weitgehend handwerklichen Prozessen statt. Das macht die Fertigung fehleranfällig. Bei allen Vorteilen von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) sind insbesondere die sehr hohen Festigkeits-, Steifigkeits- und Betriebsfestigkeitsanforderungen empfindlich für sogenannte Bauabweichungen. Diese können in Form von Wellen, Falten, Porositäten, anderen Einschlüssen, ungenaue Ablage, Fehlausrichtung usw. auftreten. Weiterhin sind FKV und ihr mechanisches Verhalten anfällig gegenüber der Änderung von klimatischen Bedingungen während der Fertigung. Daher müssen diese bei der Beschreibung des Materialverhaltens berücksichtig werden. Sie wirken sich beispielsweise in hygro-thermischen Verspannungen, Verzug und Vorschädigung aus. Diese Effekte werden in allen Dimensionen von FKV-Strukturen mehr oder weniger stark wirksam. Allerdings fällt die Beschreibung für kleine Strukturen wie Coupons leichter. Daher finden die geplanten Untersuchungen im ersten Schritt auf Couponebene statt. Um die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit und damit die Zuverlässigkeit von Rotorblattstrukturen sowie eine geringe Blattmasse und damit geringe Kosten sowie in der Folge geringe Stromgestehungskosten der Gesamtanlage gewährleisten zu können, muss der Einfluss von Prozessparametern und Bauabweichungen auf die Materialeigenschaften und damit auf die Tragstruktur quantifiziert werden. Das erfordert eine möglichst zuverlässige generische Modellierung von Materialparametern. Um die in ReliaBlade erhobenen Daten einer erweiterten Auswertung zuzuführen und weitere Materialmodellansätze zu parametrieren und zu validieren, wird im Rahmen des Verbundprojekts Add2ReliaBlade das Teilvorhaben 'Virtuelle Prüfstände auf Basis analytischer Materialmodelle' durchgeführt.