Testfeld BHV: Kombination von Großprüfstands- und Freifeldtests zur Validierung von Windenergieanlagen der nächsten Generation

• Das schnelle Wachstum moderner Windenergieanlagen (WEA) stellt Prüf- und Validierungsmethoden vor Herausforderungen, da diese oft auf kleineren Anlagen basieren.
• Eine Verzahnung von Testfeld und Großprüfständen steht, wenn überhaupt, nur wenigen Anlagenherstellern zur Verfügung.
• Im Forschungsprojekt WEA Testfeld BHV (Bremerhaven) will das Fraunhofer IWES daher eine Windenergieanlage mit einer Leistung von 8 Megawatt (MW) als Forschungs-Anlage vermessen und mit den vorhanden Großprüfständen verbinden.
• Diese einmalige Kombination ermöglicht die Absicherung und Validierung von Testverfahren für alle Komponenten und ermöglicht Herstellern von Windenergieanlagen, die „Time-to-market“ zu verkürzen.

Moderne Windenergieanlagen erreichen Nennleistungen von 8 MW und mehr. Das rasante Anlagenwachstum hat dabei starke Auswirkungen auf die Auslegung der Turbinen und ihrer Komponenten. Aufgrund des hohen Entwicklungstempos existiert bislang allerdings nur wenig Erfahrung über Struktur- oder Triebstrangdynamik sowie die dynamische Interaktion zwischen aeroelastischem Rotorverhalten, dem mechanischen und dem elektrischen Antriebsstrangsystem. Vor allem die elektrische Validierung und Zertifizierung von neuen großen Anlagen gestaltet sich schwierig.

Gleichzeitig werden die Ergebnisse von Feldtests und Messungen aus Laboren nicht konsequent miteinander abgeglichen, da die dafür erforderlichen Großprüfstände, wenn überhaupt, nur bei wenigen Anlagenherstellern und damit nicht öffentlich verfügbar sind. Bestehende öffentliche Testfelder und Großprüfstände basieren häufig noch auf kleineren Anlagenklassen, angewendete Prüfmethoden sind nicht entsprechend verifiziert.

Das Fraunhofer IWES will im Forschungsprojekt WEA Testfeld BHV diese Lücke schließen. So soll auf dem Gelände des ehemaligen Flugplatzes in Bremerhaven ein vom IWES betriebenes Testfeld entstehen, das aufgrund seiner unmittelbaren Nähe zu den institutseigenen Prüfständen wie dem DyNaLab eine bessere Verzahnung ermöglicht. Die bereits errichtete Windenergieanlage vom Typ Adwen AD 8-180 soll als Forschungsplattform durch systematische Vermessung zur Überprüfung und Verbesserung der Prüfansätze des IWES genutzt werden.

Damit entsteht eine einmalige Kombination aus Prüfinfrastruktur und Windenergieanlage auf einem Testfeld, so dass im Ergebnis verbesserte und abgesicherte Testverfahren für alle Komponenten einer Windenergieanlage zur Verfügung stehen.