KombiWind

Um den steigenden Bedarf an erneuerbarer Energie aus Windenergie decken zu können, sind der Rotordurchmesser und die Nabenhöhe von WEA in den letzten Jahren stetig gewachsen, was zu steigenden Belastungen an den Anlagen führt. Das daraus resultierende dynamische Verhalten wirkt sich auf die Stabilität, Lebensdauer und Effizienz der WEA aus. Insbesondere die Rotorblätter werden komplex belastet und werden aufgrund ihrer immer größeren Aspektverhältnisse anfälliger für unerwünschte Verformungen und Materialermüdung. Um den Zustand einer Anlage beurteilen zu können, ist eine Überwachung der Strukturgesundheit einer WEA unabdingbar. Für den beschleunigten Ausbau der Windenergienutzung kommen zusätzlich verstärkt Windpotentialflächen in räumlicher Nähe zu Siedlungsschwerpunkten in Betracht. Die dabei zu berücksichtigenden Akzeptanzfragen erfordern unmittelbar eine weitere Reduzierung der von Windenergieanlagen (WEA) verursachten Geräuschemissionen.

Projektziel ist deshalb die Entwicklung eines ganzheitlichen, mobilen Messsystems, das sowohl Ursachen (Windphänomene) als auch Wirkungen (Änderung der Strömung, Akustik, Strukturdynamik und Leistung) eines Rotorblattabschnitts während einer Umdrehung erfasst. Dafür sollen die Strömungsphänomene und Geometrieänderungen von einer ko-rotierenden Messplattform aus untersucht werden. Synchron dazu werden aeroakustische Messungen fokussiert auf denselben Rottorblattabschnitt aufgenommen. Gleichzeitig werden der anströmende Wind charakterisiert und für eine ganzheitliche Auswertung die Anlagendaten zeitlich hochaufgelöst berücksichtigt. Im Gegensatz zu bisherigen Strukurgesundheit-Methoden ist hierfür keine Anlagenmodifikation oder direkter Zugang zur Anlage erforderlich, da alle Messgrößen berührungslos aus großen Entfernungen erfasst werden. Die ermittelten Daten sollen für Auswertungen über das Vorhaben hinaus in einer Datenbank gesammelt und anderen Wissenschaftler:innen zu Verfügung gestellt werden.