2020-07-01  –  2023-12-31

197.039,00 EUR

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Physik - ForWind - Zentrum für Windenergieforschung, Oldenburg, Niedersachsen

03EE2024B

Windenergieanlagenentwicklung, F&E [EB1210]

01211913/1  –  PASTA - Präzise Auslegungsmethoden von komplex gekoppelten Schwingungssystemen moderner WEA in turbulenter Anregung

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Mit zunehmenden Rotordurchmessern und Nabenhöhen werden Windenergieanlagen schwingungsanfälliger. Dies führt dazu, dass Lasten aus den Simulationen oft nicht präzise vorhergesagt werden und im Auslegungsprozess der WEA folglich nicht korrekt berücksichtigt werden können. Diese Ungenauigkeiten im Anlagenentwurf können einerseits in einer Überdimensionierung einzelner Komponenten resultieren und damit die Herstellungskosten nach oben treiben oder andererseits zu einer zu schwachen Auslegung bestimmter Komponenten der WEA führen, die sich wiederum in erhöhten Kosten für Wartung und Instandhaltung niederschlägt. Um den nächsten Schritt in Richtung einer Präzisionssteigerung im Anlagenentwurf zu erzielen, ist daher ein verbessertes Verständnis der Auswirkung des Windfeldes auf die Lastdynamik essentiell. Dieses Projekt ist dem zeitlich begrenzten Aufschwingen von Anlagenteilen, einem oft beobachteten, aber bislang kaum behandelten Phänomen von Windenergieanlagen, gewidmet. Dieses Phänomen betrifft typischerweise schwach gedämpfte Anlagenmoden, wie zum Beispiel höhere Turmmoden oder Blattmoden. Dabei wirkt häufig eine periodische, vom Windfeld stark geprägte Anregung. Innerhalb des Projektes werden neue Ansätze für die Kombination aus Windfeldbeschreibungen und einer detaillierten Beschreibung des dynamischen Verhaltens der Windenergieanlage in einer modernen MKS-Umgebung untersucht und neue Simulationsmethoden für die robuste und genaue Auslegung erforscht.