2015-01-01  –  2018-03-31

3.706.459,00 EUR

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Center for Wind Power Drives, Aachen, Nordrhein-Westfalen

0325799A

Windenergieanlagenentwicklung, F&E [EB1210]

01158022/1  –  Belastungen an den Antriebskomponenten von Windenergieanlagen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Das Projektziel ist die Analyse und Reduktion lokaler Beanspruchungen im elektromechanischen Antriebstrang von WEA. Ausreichend validierte und damit zuverlässige Simulationsmodelle werden von den Antragstellern als der wesentliche Schlüssel zur Vermeidung auslegungsbedingter Schadensfälle und zur Steigerung der Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit von WEA angesehen. Die großen Herausforderungen der WEA-Konzepte, wie extreme Drehmomente, komplexe Lastwechsel in allen 6 Freiheitsgraden, dauerhaft instationärer Betrieb, ein unausgewogenes Verhältnis zwischen globalen Verformungen und erforderlichen lokalen Kontaktverhältnissen sowie starke Wechselwirkungen über Komponentenschnittstellen hinweg sind in heute bestehenden Simulationsmodellen oft nur unzureichend berücksichtigt. Die Zuverlässigkeit der eingesetzten Simulationsmodelle wird im Rahmen des Projektes, durch die Validierung an einer Forschungs-WEA in realer Baugröße, signifikant gesteigert. Ausschlaggebend ist dabei die systematische und reproduzierbare Einstellung vielfältiger Betriebs- und Belastungszustände bei gleichzeitig umfangreicher messtechnischer Instrumentierung der Windenergieanlage, wie sie nur unter Laborbedingungen ermöglicht wird. Um das Verhalten von WEA inklusive der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen hochgradig miteinander verknüpften Komponenten analysieren und auf Basis dieser, bestehende Rechenmodelle validieren zu können wurden die nachfolgenden Arbeitspakete definiert: AP1: Identifikation kritischer lokaler Belastungen AP2: Reproduktion und Synthese kritischer lokaler Belastungen AP3: Validierung AP4: Reduktion der lokalen Belastungen Aufgrund der bauteilübergreifenden Kenntnisse von Schäden und Schadensmechanismen, der langjährigen Erfahrungen im Aufbau von Simulationsmodellen für Triebstränge und Komponenten von WEA sowie der Bereitstellung des 4-MW WEA-Systemprüfstands arbeitet das CWD in allen vier Arbeitspaketen federführend mit den industriellen Projektpartnern zusammen.