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Intelligentes Rotorblatt kommt auf den Prüfstand

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme IWES und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) arbeiten an einem neuen Rotorblattdesign, das es ermöglicht, Schwankungen in den Windstärken effizienter zu nutzen. Das Know-how soll Partnerunternehmen aus der Industrie zur Verfügung gestellt werden.

Projektpartner entwickeln effizienteres Rotorblatt

Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES hat im Projekt SmartBlades zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie weiteren Partnern ein Rotorblatt entwickelt, das durch eine neuartige passive Biegetorsions-Kopplung (BTK) in der Lage ist, sich jederzeit an die wechselnden Windkräfte anzupassen. Wenn der Winddruck zu stark wird, reduzieren sich die Kräfte, die auf das Blatt und letztendlich die ganze Anlage einwirken durch Verdrehung des Blattes. Im Rahmen des Verbundprojekts »SmartBlades2« untersuchen die Forscherinnen und Forscher das Konzept der Biegetorsions-Kopplung (BTK) für Rotorblätter nun auf einem Teststand weiter.

Test unter realistischen Bedingungen – Feldtest in den USA geplant

Um das neuartige Design zu testen, werden statische und dynamische Tests im Rotorblattprüfstand des Fraunhofer IWES in Bremerhaven durchgeführt. Erstmals haben die Prüfingenieure im Rotorblattprüfstand des Fraunhofer IWES in Bremerhaven ein BTK-Blatt montiert. In statischen Tests wird die Haltbarkeit bei Extrembelastung geprüft. Mithilfe eines optischen Messsystems wird dabei die Verformung entlang der drei Hauptachsen überwacht. Während der anschließenden dynamischen Tests (Ermüdungstests) werden die Belastungen eines kompletten Rotorblattlebens von 20 Betriebsjahren in einem stark verkürzten Zeitraum nachgebildet.

Nach Abschluss der Prüfstandtests werden drei baugleiche BTK-Rotorblätter in die USA verschifft. Dort werden sie für einen Feldtest an eine Forschungs-WEA des Projektpartners National Renewable Energy Laboratory (NREL) montiert. Die dann folgenden Messungen sollen zeigen, ob die passive Verdrehung auch im praktischen Betrieb in der realen Praxis so funktioniert wie erwartet. Für diese Tests kommt auch ein im Projekt neu entwickeltes, so genanntes "Aeroprobe System" zum Einsatz, mit dem sich die aerodynamischen Verhältnisse exakt ermitteln lassen.

BMWi unterstützt Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten mit 15,4 Mio. Euro

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unterstützt das Projekt »SmartBlades2« mit 15,4 Mio. Euro Gesamtprojektvolumen. Auf Industrieseite sind verschiedene Blatt- bzw. Anlagenhersteller beteiligt, um das Potenzial für den industriellen Einsatz zu untersuchen. Das im Rahmen des Projektes erworbene Know-how soll den Industriepartnern zugänglich gemacht werden.

© IWR, 2018

13.03.2018