Sensor-KI-Systeme – technische Nervensysteme der Zukunft

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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

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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…

Brücken limitieren den maximalen Durchmesser des Blattanschlusses von Rotorblättern

Stärker am Wind – ein neues Verbindungskonzept für Windkraftrotorblätter

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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

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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

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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.…

Was macht einen Windpark aus?

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Das DLR baut gemeinsam mit Enercon und dem Forschungsverbund Windenergie den Forschungspark Windenergie auf. Neue Technologien wie Anlagenregelungen oder Strukturüberwachungssysteme sind dann an den hochinstrumentierten Windenergieanlagen der neuesten Generation untersuchbar. Die aerodynamische Wechselwirkung zwischen den Anlagen ist einer der Forschungsschwerpunkte, um den Einfluss der Nachlauflasten auf die Struktur zu untersuchen. Zur Bewertung dieser Wechselwirkung auf…

Den Schall einfangen – Schallreduzierende Verkleidung einer Windenergieanlage

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Schallreduzierende Konzepte können essentiell zur Steigerung der Akzeptanz von Windenergieanlagen in der Bevölkerung beitragen. Akustische schwarze Löcher konzentrieren die Vibrationsenergie an lokalen Punkten auf der Gondelverkleidung und dissipieren diese mithilfe von Dämpfungsmaterialien, bevor eine Schallabstrahlung in die Umgebung stattfindet. Die akustisch angepassten Sandwichstrukturen nutzen eine Hohlraumvariation im Kernmaterial der Verkleidung, um die Schallabstrahlung frequenzabhängig zu…

Flugwindanlagen leicht gemacht – Effiziente Energieerzeugung mit seilgebundenen Flugkörpern

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Die Nutzung von sogenannten Flugwindanlagen zur Erzeugung von Strom aus Windenergie hat gegenüber den klassischen Windenergieanlagen (WEA) entscheidende Vorteile, da die Energieerzeugung in größeren und damit windreicheren Höhen erfolgt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, auch bei sehr schwachem Wind Energie zu erzeugen, wobei die erforder­liche mobile Infrastruktur vergleichsweise gering ist. Eine wesentliche Rand­bedingung im Projekt EnerWing…