Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme
Zuverlässiges Testen von Rotorblättern für sicheren Betrieb von Windenergieanlagen.
Rotorblätter: Von innovativen Testmethoden bis zum effizienten Prozess
Rotorblätter großer Offshore-Windenergieanlagen (WEA) haben mittlerweile die 100-Meter-Marke überschritten. Weiteres Wachstum bringt die strukturellen Lastreserven an ihre Grenzen. Das gründliche Verständnis des komplexen mechanischen Verhaltens von Verbundwerkstoffen unter Ermüdungsbeanspruchung ist daher unerlässlich. Für die zuverlässige, effiziente Fertigung von Rotorblättern dieser Größenordnung sind Fortschritte in den Produktionstechniken und in der Automatisierung erforderlich. Das Fraunhofer IWES vermag es dank seiner einzigartigen Forschungsinfrastruktur die Windenergiebranche skalenübergreifend und in allen technischen Domänen zu unterstützen. Das Institut bietet alles, was für die Forschung und Entwicklung von Rotorblättern benötigt wird. Von der Ganzblattprüfung der Rotorblätter bis zu Micro-CT-Scans der Faserorientierung, von innovativen Fertigungstechnologien bis zur Wiederverwertung von End-of-Lifetime (EoL)-Rotorblättern und vieles mehr.
Datenschutz und Datenverarbeitung
Wir setzen zum Einbinden von Videos den Anbieter YouTube ein. Wie die meisten Websites verwendet YouTube Cookies, um Informationen über die Besucher ihrer Internetseite zu sammeln. Wenn Sie das Video starten, könnte dies Datenverarbeitungsvorgänge auslösen. Darauf haben wir keinen Einfluss. Weitere Informationen über Datenschutz bei YouTube finden Sie in deren Datenschutzerklärung unter: https://policies.google.com/privacyForschungsrotorblattfertigung am Fraunhofer IWES
Hohe Verlässlichkeit dank intensiver Validierung
Um zu gewährleisten, dass WEA- Rotorblätter mehr als 20, 25 oder sogar 40 Jahre verlässlich funktionieren, ist eine skalenübergreifende intensive Validierung erforderlich. Das IWES betreibt ein IECRE-anerkanntes Labor zur Prüfung von Rotorblättern, das mit drei Prüfständen für Zertifizierungstests nach IEC 61400-23 ausgestattet ist. Der größte Prüfstand kann eine maximale Amplitude des Ermüdungsbiegemoments von 140 MNm erzielen.
Nach mehr als 40 erfolgreich abgeschlossenen Ganzblattprüfkampagnen ist das IWES branchenweit für sein hohes Maß an Verlässlichkeit, Flexibilität und Reaktionsfähigkeit bekannt. Unter den führenden Forschungsinstituten ist das IWES Pionier bei der Anwendung innovativer Methoden zum Testen von Rotorblättern. Das biaxiale Testen in einer 1:1-elliptischen Exzitation steht für kommerzielle Tests zur Verfügung. Gleiches gilt für den sequenziellen Ansatz zur segmentierten Prüfung.
Modulare Prüfstände, die verschiedene Blattspitzensegment- und 1:1-Subkomponentenprüfungen ermöglichen, komplettieren das Dienstleistungsportfolio. Bei der Entwicklung neuer Testmethoden setzt das IWES ein selbstentwickeltes Softwaretool zur Optimierung der Prüfaufbauten ein. Dieses Tool steht auch unseren Kundinnen und Kunden zur Verfügung.
Tiefes Verständnis von Werkstoffen und Fertigungsprozessen
Die präzise Vorhersage des Ermüdungsverhaltens von Verbundwerkstoffen erfordert ein tiefes Verständnis von Werkstoff und Fertigungsprozessen. Das IWES betreibt daher ein DAkkS-akkreditiertes Werkstofflabor. Natürlich bieten wir auch Standard-Werkstoffprüfungen an, unsere eigentliche Stärke ist allerdings die Entwicklung neuer Prüfaufbauten für Sonderanforderungen. Im Leading Edge Lab werden Systeme bezüglich ihrer Regenerosion und der Entstehung von Eisansatz getestet.
Das IWES ist das einzige Institut, das Prüfkörper von der Größe eines Coupons bis hin zu einem Ganzblatt fertigen kann. Dies hilft bei der Aufgabe, die Verarbeitung neuartiger Werkstoffe zu prüfen, und gewährleistet die reibungslose Markteinführung. Gleichzeitig ermöglicht die Fertigung großer Komponenten die Validierung fertigungszentrierter Werkstoffmodelle, wie z. B. fortgeschrittenere Modelle der Aushärtungskinetik.
Unterstützung kundenspezifischer Lösungen
Automatisierte Fertigungsprozesse sind bei WEA-Rotorblättern stets eine fallbasierte Entscheidung. Es kommt dabei insbesondere darauf an, eine optimale Balance zwischen Investitionskosten, Fertigungsgeschwindigkeit, Flexibilität der Fertigung, Betriebskosten und Verlässlichkeit des Rotorblattes im Feld zu erzielen.
Das IWES bietet Unterstützung bei der Suche nach optimalen Lösungen für Fertigungsherausforderungen. Dabei kombinieren und integrieren wir existente kommerzielle Produkte unter Berücksichtigung individueller, kundenspezifischer technologischer Entwicklungen. Das BladeMaker-Demonstrationszentrum ist eine ideale Entwicklungslandschaft sowohl für uns als auch für unsere Kundinnen und Kunden.
Zusätzlich arbeitet das IWES selbstständig an Prozessentwicklungen, wie z. B. der einstellbaren Klebstoffführung. Diese wurde patentiert und steht über Lizenzvereinbarungen mit unseren Partnern zur Verfügung.
Zertifizierung I Akkreditierung
Akkreditierung gemäß DIN EN ISO / IEC 17025:2017 für die Bestimmung physikalischer Eigenschaften von faserverstärkten Kunststoffen und Faserverbundwerkstoffen mittels mechanisch-technologischer und thermischer Prüfungen; Prüfung der mechanischen Beanspruchungen an Windenergieanlagen
Durch das IECRE Komitee wurde unser akkreditiertes Labor für das Testen von Rotorblättern gemäß IEC 61400-23 zugelassen.