Welche Kräfte wirken auf ein Windenergie-Rotorblatt?
Rotorblatt-Forschung im Forschungspark Windenergie Krummendeich
Der aktuell im Aufbau befindliche Forschungspark Windenergie Krummendeich (WiValdi) des DLR wird über zwei große Windenergieanlagen verfügen. Sie sind mit innovativer Forschungssensorik ausgestattet. Diese befindet sich vor allem in den Rotorblättern und sorgt dafür, dass Messdaten sofort übermittelt werden. Rotoren können auf diese Weise leiser, langlebiger und effizienter gestaltet werden.
Rotorblatt-Demonstrator als Exponat
Der Demonstrator zeigt ein 2,2 Meter langes Modell eines Rotorblatts. Es ähnelt den Rotorblättern, wie sie im Forschungspark Windenergie des DLR zum Einsatz kommen werden. Im Blatt ist ein Netzwerk aus Beschleunigungssensoren und Dehnungsmessstreifen verbaut. Letztere stellen die innere Beanspruchung des Materials fest. Je nachdem, welche Aktionen der Besuchende am Exponat ausführt, verformt sich das Rotorblatt, und die entsprechenden Messdaten werden auf einem Display dargestellt. Ähnlich wie die Rotorblätter im Forschungspark Windenergie verfügt auch das Exponat über neueste Messtechnik mit einer dünnen optischen Dehnungsfaser, die wie das menschliche Nervensystem sämtliche Änderungen kontinuierlich erfasst.
Schwingungsüberwachung
Windböen und Turbulenzen können eine ganze Windenergieanlage in Schwingung versetzen. Das Verhalten des Blattes ist dabei von besonderem Interesse: Das Exponat zeigt den Stand der Technik auf dem Gebiet der Echtzeit-Analyse. Dazu werden Schwingungen und Verformungen permanent erfasst und mit einer am DLR-Institut für Aeroelastik entwickelten Software ausgewertet. Ein besonders interessanter Parameter ist dabei die Dämpfung. Sie beschreibt den Zeitraum, bis das Schwingen eines Rotorblatts aufhört. Daraus lassen sich Erkenntnisse über das Stabilitätsverhalten und die Lebensdauer der Windenergieanlage gewinnen. Außerdem kann man feststellen, ob sich Eis auf den Rotorblättern gebildet hat – eine wichtige Information, um Anlagen abzuschalten oder das Eis mittels einer Blattheizung abzutauen.
Link:
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Aeroelastik
Dr. Yves Govers | E-Mai Yves.Govers@dlr.de
