Vom Labor in die Anwendung – Strukturüberwachung für die Windenergie

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Über einen Zeitraum von vier Wochen haben mehr als 15 Mitarbeitende des Instituts sechs Rotorblätter für zwei 4,2 MW-Anlagen der Fa. ENERCON mit Sensoren ausgerüstet. Die installierte Sensorik ermöglicht es, umfassende Informationen über Verformungszustände, Belastungen und Schadensereignisse im Betrieb zu erfassen. Erkenntnisse, die für die Entwicklung zukünftiger Generationen von Rotorblättern enorm wertvoll sind. Zukünftig steht…

Windrotorblatt mit angebauten Lastscheren in Ruhelage. Saugseite unten.

Statische Charakterisierung eines Windrotorblattes

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Windkraftanlagen spielen für eine nachhaltige Energieversorgung in Deutschland eine entscheidende Rolle. Zwei Forschungsanlagen mit insgesamt sechs hochinstrumentierten Rotorblättern sind im Rahmen des Projekts DFWind2 für den DLR Forschungswindpark WiValdi in Krummendeich gefertigt und ausgestattet worden. Ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung von Windenergieanlagen ist die Prüfung der Rotorblätter, die das Herzstück dieser Anlagen bilden. Um…

Klein, kleiner, nano – Wie Nanopartikel die Leistungsfähigkeit von Klebstoffen für Windkraftrotorblätter steigern

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Der Ausbau von Stromerzeugung durch Windenergie leistet einen entscheidenden Beitrag zur klimaneutralen Energieversorgung der Bundesrepublik. Aufgrund der nur begrenzt zur Verfügung stehenden Flächen müssen zukünftige Windenergieanlagen eine höhere Wirtschaftlichkeit und einen verbesserten Nutzungsgrad aufweisen. Insbesondere die Entwicklung größerer Rotorblätter ist hierfür entscheidend. Etablierte Werkstoffe stoßen jedoch mit Zunahme der Blattgrößen an ihre Leistungsgrenzen. Rotorblätter bestehen…

Gehen mit dem Wind: adaptive Turbofan-Einlässe

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Turbofan-Triebwerksgondeln mit formangepassten Einlässen haben das Potenzial, die Startleistung bei Seitenwind zu verbessern und den Widerstand im Reiseflug zu verringern. Gondeln sind, wie fast alle anderen Flugzeugkomponenten, ein konstruktiver Kompromiss für eine Vielzahl von Betriebs- und Randbedingungen. Wie bei anderen aerodynamischen Strukturen bestimmen ihre Formen ihre Funktionen: Dicke, abgerundete Einlässe eignen sich am besten für…

Vom Labor in die Anwendung – Strukturüberwachung im Flugversuch

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Mit Systemen zur Strukturüberwachung (Structural Health Monitoring – SHM) lassen sich Flugzeugstrukturen kontinuierlich im Betrieb auf Schädigungsereignisse und -fortschritt überprüfen. Dadurch können unerwartete Schadens­ereignisse bewertet und angepasste Wartungs- und Reparaturmaßnahmen abgeleitet werden, sodass die Verfügbarkeit von Luftfahrzeugen erhöht sowie die Wartungskosten reduziert werden können. Perspektivisch besteht auch die Möglichkeit, durch die Reduktion von Sicherheitsfaktoren Luftfahrtstrukturen…

Streuung von Schlagschäden beherrschen mit Probabilistik und KI

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Eine detaillierte Analyse und Bewertung von Schlagschäden in Faserverbunden ist elementar für eine schadenstolerante Auslegung von Luftfahrtstrukturen. Derzeitige simulationsbasierte Bewertungen eignen sich zwar gut, bedienen sich jedoch konservativer Annahmen. Bisher verwendet man deterministische Berechnungsmethoden, um Impactschäden numerisch zu berechnen. Konservative Sicherheitsfaktoren decken dabei mögliche Streuungen infolge von Unsicherheiten ab. Ein neuer stochastischer, KI-basierter Simulationsansatz bietet…

Infusionsflügel – leicht, aber nicht einfach

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Einen Segelflugzeugflügel im Infusionsverfahren herzustellen klingt erst einmal gar nicht so schwierig. Wir nehmen uns ein Formwerkzeug, legen einen Lagenaufbau darauf ab, bringen ein paar Hilfsstoffe für die Vakuuminfusion auf, siegeln alles mit einer Vakuumfolie, evakuieren den Aufbau und lassen das Harz fließen. Der Rest geht dann von alleine. Handlaminieren oder VAPDI-Verfahren? Ganz so einfach…

Wie bekomme ich mehr aus meinen Daten – Composite Companion

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Der Composite Companion erlaubt durch eine wohldurchdachte Strukturierung der Daten die einfache Einbindung von experimentell und numerisch ermittelten Kennwerten. Er legt die Grundlage für effiziente Datenanalyse von Material- und Prozesskennwerten von Faserverbunden. Der Composite Companion ermöglicht es, verschiedene Prozesse, Skalen und zeitliche Auflösungen zu berücksichtigen. Durch die Realisierung als SaaS (Software-as-a-Service) ist die Integration in…

Was man nicht im KoPf hat, hinterlässt unnötige Fußabdrücke

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Im Innovationszentrum für Kleinflugzeug-Technologien (INK) werden durch die DLR-Einrichtung Technologien für Kleinflugzeuge die Kompetenzen mehrerer DLR-Institute in der Städteregion Aachen räumlich zusammengeführt. 2021 starteten die ersten sechs Projekte unter Beteiligung von insgesamt 14 DLR-Instituten und -Einrichtungen sowie einigen externen Partnern, mit dem Ziel, den Luftverkehr der Zukunft zu erforschen, klimaverträgliche Technologien zu entwickeln und das…

Glasswolle im Probenhalter des Impedanzmessrohrs

Vom Impedanzmessrohr in den Transmissionsprüfstand – Maßgeschneiderte Akustiklösungen

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Warum „klingt“ ein Schlafzimmer anders als ein Bad und warum kann man sich in manchen Räumen so schlecht unterhalten? Die Antwort ist: Es hängt von den Dämpfungseigenschaften der Materialien in diesen Räumen ab. Die akustische Untersuchung neuer Materialien und die Entwicklung von Konzepten zur Schalldämpfung erfordern viel Technik und Know-how. Dies gilt insbesondere für Leichtbaustrukturen…