Bild eines Rotorblatt-Querschnitts mit Klebefugen nahe der Blattspitze.

Mehr als nur ein Klebstoff – Sensorische Klebefugen zur Strukturüberwachung von Windkraftrotorblättern

ArtikelVon ,

Um die Energieerzeugungskosten in der Windenergiebranche weiter zu senken, geht der Trend zu Rotorblättern mit immer größerer Streckung und Länge. Die damit einhergehende Steigerung von Leistung und Ertrag der Windkraftanlagen, führt jedoch auch zu neuen Anforderungen an die Festigkeit der Blattstruktur und damit auch an die Qualität des Fertigungsprozesses. Insbesondere gilt dies für die lasttragenden…

Eine instrumentierte Lochleibungsprobe mit drei Bolzenverbindungen im dynamischen Belastungsversuch

Überwachung hochbelasteter Bolzenverbindungen

ArtikelVon

Der Ausbau der Windenergie und die Senkung der Energieerzeugungskosten durch Einsatz immer größerer Windkraftanlagen ist ein entscheidender Baustein der Energiewende. Die mit der Rotorblattlänge zunehmenden statischen und dynamischen Belastungen der Strukturkomponenten erfordern den Einsatz neuer Struktur- und Überwachungstechnologien. In dem durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Verbundprojekt SONYA erforscht das Institut gemeinsam mit…

Offshore-Windpark in der Nordsee

Windkraftanlagen > Wolkenkratzer? Design für Rotorblätter > 150 m

ArtikelVon

Bis 2030 soll die installierte Leistung von Offshore-Windkraftanlagen in Deutschland von aktuell 8 auf mindestens 30 GW steigen. Die Anzahl geeigneter Standorte ist begrenzt. So müssen die neuen Offshore-Windenergieanlagen deutlich größer werden als heutige Anlagen. Gesamthöhen von über 300 m und Rotoren von mehr als 280 m Durchmesser sind notwendig. Welches sind die Technologien für die Anlagenentwicklung…

Sensor-KI-Systeme – technische Nervensysteme der Zukunft

ArtikelVon

Technisch komplexe Systeme – ob im Bereich Luftfahrt, Raumfahrt, Energie oder Verkehr – erfordern heutzutage intelligente Lösungen zur Zustandsüberwachung und Anpassung. Fusionierte Sensor-KI-Konzepte sind in diesem Zusammenhang besonders vielversprechend. Sie verknüpfen diverse, von einem Sensornetzwerk erfasste Daten, kompensieren mögliche Fehler und Ausreißer, erweitern den Datensatz und interpretieren ihn. Mit den derzeit am DLR entwickelten Sensor-KI-Systemen…

Vom Labor in die Anwendung – Strukturüberwachung für die Windenergie

ArtikelVon ,

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

ArtikelVon

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

ArtikelVon

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…

Brücken limitieren den maximalen Durchmesser des Blattanschlusses von Rotorblättern

Stärker am Wind – ein neues Verbindungskonzept für Windkraftrotorblätter

ArtikelVon

Mehr regenerative Energie, insbesondere mehr Windenergie, heißt das Gebot der Stunde. Das geht vor allem mit immer größeren Windenergieanlagen (WEA). Damit sollen die Kosten der Stromgewinnung und der Platzbedarf für Windparks weiter sinken. Ohne Innovationen können die WEA aber nicht beliebig weiterwachsen. Unser Institut entwickelt daher neuartige Technologien zur Vermeidung eines absehbaren Nadelöhrs: den Blattanschluss,…

Der Materialmix macht‘s: Faser-Metall-Laminate für leistungsfähigere Windkraftrotorblätter

ArtikelVon

Die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende wird entscheidend durch den Ausbau des Windenergiesektors getrieben. Hierbei stehen die Hersteller von Windkraftanlagen vor großen Herausforderungen, da die Wirtschaftlichkeit und der Nutzungsgrad der Anlagen direkt an die Größe der Rotorblätter gekoppelt sind. Die Vergrößerung der Rotorblätter geht jedoch mit einer überproportionalen Steigerung der Rotorblattmasse einher. Dadurch werden die Lasten…

Versuchsstand mit eingespanntem Probekörper

Ein neuer Versuchsstand für Subkomponenten von Windkraftrotorblättern

ArtikelVon ,

Die Entwicklung größerer Windkraftrotorblätter erfordert die experimentellen Betrachtungen einzelner Teilbereiche. Für die Untersuchung dieser Strukturbereiche, sogenannter Subkomponenten, eignet sich ein neuer, am Institut entwickelter Versuchsstand. Er ermöglicht die Untersuchung der Klebverbindung eines Hinterkantenprofils. Dies erfolgt analog zu den mechanischen Belastungen im Originalrotorblatt. Die Ausgangssituation Preiswerte Stromerzeugung aus Windenergie ist eine der Kernforderungen in der Energiewende.…