HAPT: Highly Accelerated Pitch Bearing Test

Blattlager von Windenergieanlagen werden in der Praxis weitestgehend erfahrungsbasiert ausgelegt. Solange keine größeren Änderungen an der Konstruktion oder Belastungsart der Lager auftreten, ist dies unproblematisch. Neue Verfahren zur Lastreduktion, neue Lagerdesigns und neue Ansätze für Schnittstellen sorgen jedoch für erhöhte Risiken. Die Projektpartner setzen sich gemeinsam für eine rechnerische Auslegung der Blattlager ein und ermöglichen durch den Bau eines Prüfstandes die Validierung unter realistischen Bedingungen.

Eine Maßnahme zur Lastenreduktion ist Individual Pitch Control (IPC). Diese gleicht die Lasten an den einzelnen Rotorblättern aneinander an und reduziert so die Lasten, die auf die Struktur der WEA wirken. Mehrere Hersteller streben den Einsatz von IPC an, denn die Reduktion von Lasten erlaubt es, die Struktur leichter und damit günstiger auszuführen, so dass die Stromgestehungskosten für Windenergie weiter sinken. Derzeit ist es jedoch nicht möglich, sichere Aussagen über die Eignung von Rotorblattlagern für den Einsatz von IPC zu treffen. Darüber hinaus steigen die Anforderungen an die Lager durch den Einsatz von IPC.

Das HAPT-Vorhaben will diese Unsicherheiten beseitigen und somit den Einsatz von IPC und weiteren Technologien, für die eine Validierung der Blattlager notwendig ist, ermöglichen. Zentrales Instrument dafür sind Dauertests von Blattlagern auf dem Blattlagerprüfstand BEAT6.1. In diesen Dauertests sollen die realen Bedingungen in der WEA wirklichkeitsnah nachgebildet werden. Die Forscher entwickeln die Testmethode und den Prüfstand. Weitere Tests von skalierten Lagern ermöglichen es zudem, die Einflussfaktoren von Schadensmechanismen besser zu verstehen. Die Testergebnisse helfen dabei, die Auslegung von Blattlagern und Controllern bedarfsgerecht zu gestalten und ermöglichen den sicheren Einsatz von Lastreduktionverfahren und neuen Blattlagertypen. Insgesamt werden acht Blattlager mit einem Außendurchmesser von 5m getestet. 

Im Laufe des Projektes trat die Firma Bonfiglioli als assoziierte Partner bei. Bonfiglioli stellte einen Pitchantrieb mit integrierter Drehmomentmessung und den dazugehörigen Designdaten zur Verfügung.