2020-07-01  –  2023-12-31

179.427,00 EUR

INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH, Braunschweig, Niedersachsen

03EE3026C

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

Das Ziel des beantragten Projekts ist, die Zuverlässigkeit zukünftiger, komplexer Rotorblätter mit neuen Strukturtechnologien durch eine gezielte und zuverlässige Überwachung des Strukturzustands zu gewährleisten und die Gesamtverfügbarkeit der Anlage zu erhöhen. Dadurch sollen insbesondere auch Hemmnisse für den Einsatz neuer Strukturtechnologien abgebaut werden. Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgt das Projekt den Ansatz zwei unabhängige Systeme zur Bauteilüberwachung (Ultraschall- und Dehnungsbasiert) zu einem hybriden System zu kombinieren, um damit die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Schadensdetektion zu erhöhen. Dafür werden piezoelektrische Systeme, die bisher aus einzelnen Elementen bestehen, zu Sensornetzwerken in Form von Modulen 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 die zusätzliche Integration von Dehnungssensoren in Form von Faser-Bragg-Gittern in die Sensormodule können die zwei Überwachungssysteme zu einem kompakten Sensornetzwerk vereinigt werden. Durch entsprechende Kontaktierungslösungen soll hierdurch ein einfach zu realisierendes, zuverlässiges Strukturüberwachungssystem geschaffen werden, dass insbesondere auch in segmentierten Bauteilen genutzt werden kann. Dies wird als Vorteilhaft für zukünftige Generationen von Rotorblättern gesehen, die auf höhere Belastungen optimiert werden können.