VAeroWind

 

Verbesserte aerodynamische und strukturmechanische Lastvorhersage an Rotorblättern von Windenergieanlagen und deren Anwendung in einer Online-Lastschätzung

Das Vorhaben ist darauf ausgerichtet, die am Rotor im Betrieb moderner Windenergieanlagen auftretenden Lasten in ihrer Entstehung (Aerodynamik) und Übertragung (Strukturdynamik) qualitativ und quantitativ exakter zu beschreiben. Hierfür muss die Anzahl der modellexogenen Parameter in allen Komponenten der Lastrechnung durch Modellierungsansätze reduziert werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die gewünschte Reduktion der Unschärfe nicht mit einem unverhältnismäßig hohen Anstieg des Rechenaufwandes erkauft wird. Erst hierdurch wird vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen der Zugang zu einer genaueren Lastvorhersage undeffizienteren Auslegung ermöglicht.

Seitens der RWTH Aachen sind das Institut für Aerodynamik (AIA), das Institut für Regelungstechnik (IRT) und das Institut für Strukturmechanik und Leichtbau (SLA) am Projekt VAeroWind beteiligt.

Im Rahmen des Vorhabens wird auf Basis parametrischer Strukturmodelle eine genaue Berechnung der Spannungen und Verformungen realer Rotorblattkonfigurationen durchgeführt. Dabei soll die strukturmechanische Modellierung der Rotorblätter eine verbesserte echtzeitfähige Lastschätzung ermöglichen,welche bspw. in einer lastreduzierenden Regelung oder einem Condition Monitoring System genutzt werden kann.

Des Weiteren soll die verbesserte aerodynamische Lastrechnung als Grundlage für eine effizientere Auslegung der Blattstruktur dienen. Beide Teilaspekte führen dazu, dass die heute in der Dimensionierung von Windenergieanlagen üblichen Sicherheitsfaktoren reduziert und somit Kosten eingespart werden können.

  Gefördert

Das IGF-Vorhaben 36 EWN der Forschungsvereinigung Deutsche Forschungsvereinigung für Meß-, Regelungs- und Systemtechnik e.V. - DFMRS, Linzer Straße 13, 28359 Bremen wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.