Forschungspark Windenergie WiValdi (WindValidation)

Auf Bie­gen und Schwin­gen: High­tech-Ro­tor­blät­ter im Test

Je­des der sechs Ro­tor­blät­ter für die Win­d­ener­gie­an­la­gen des DLR-For­schungs­parks Win­d­ener­gie wur­de beim Fraun­ho­fer IWES auf Sta­tik, De­for­ma­ti­on und in­ne­re Be­las­tun­gen ge­prüft.

Schwingung eines Rotorblatts (Bildmontage) Da die Ro­tor­blät­ter bei mo­der­nen Win­d­ener­gie­an­la­gen im­mer grö­ßer und leich­ter wer­den, spielt ihr Bie­ge- und Schwin­gungs­ver­hal­ten ei­ne große Rol­le.

Vermessen und duchgecheckt: Die Rotorblätter warten auf ihren Transport nach Krummendeich Nach den Ver­su­chen am Fraun­ho­fer IWES wer­den die sechs in­stru­men­tier­ten Ro­tor­blät­ter zum For­schungs­park Win­d­ener­gie des DLR trans­por­tiert und dort mon­tiert.

  • Für die beiden Windenergieanlagen des DLR-Forschungsparks Windenergie wurden sechs Rotorblätter mit rund 1.500 Sensoren ausgestattet.
  • Diese Hightech-Rotorblätter wurden nun vom DLR-Team beim Fraunhofer IWES und mit dessen Unterstützung umfassenden Tests unterzogen.
  • Dabei konnten die Forschenden einen einmaligen Datenschatz gewinnen. Damit kann zum Beispiel ein digitaler Zwilling der Rotorblätter programmiert werden, der Modellierung und Simulation als wichtigen Teil der Windenergieforschung wesentlich voranbringt.
  • Ziel der DLR-Forschung im Bereich Windenergie ist es, die Anlagen leiser, langlebiger und effizienter zu machen und den Betrieb nachhaltiger zu gestalten.
  • Schwerpunkte: Energie, Digitalisierung, Windenergieforschung

Mit dem Forschungspark Windenergie WiValdi (WindValidation) baut das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im niedersächsischen Krummendeich eine in dieser Form einmalige Anlage auf. Sie ermöglicht es, die technologischen Aspekte der Windkraft – als einer der Säulen für das Energiesystem von morgen – im Realmaßstab zu erforschen. Die zwei Windenergieanlagen des Forschungsparks verfügen dazu über spezielle Rotorblätter: Sie wurden bereits während der Herstellung beim Industrieunternehmen Enercon mit rund 1.500 Sensoren ausgestattet. Mit ihnen wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen, wie sich Windenergieanlagen leiser, langlebiger und effizienter auslegen und nachhaltiger betreiben lassen.

Umfassende Tests liefern einmaligen Datenschatz

Bevor die Rotorblätter im Forschungspark Windenergie montiert werden, haben sie im Sommer 2022 einen Zwischenstopp in Bremerhaven gemacht. Am Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (IWES) wurden alle sechs Blätter umfassenden strukturdynamischen Tests unterzogen. Bei diesen grundlegenden Untersuchungen konnte das Team des DLR-Instituts für Aeroelastik sowie für Faserverbundleichtbau und Adaptronik mit Unterstützung des IWES wichtige Eigenschaften der Rotorblätter bestimmen und einen weltweit einmaligen Datenschatz gewinnen. Die Daten ermöglichen sehr genaue Aussagen zum Verhalten der Blätter und tragen dazu bei, Simulationen zu bestätigen und weiterzuentwickeln. Außerdem können die Forschenden so einen „digitalen Zwilling“ der Rotorblätter aufbauen. Dieser hilft Forschung und Industrie dabei, neue Standards zu entwickeln und die Blatt-Fertigung zu verbessern. „Mit diesen Tests haben wir den Grundbaustein gelegt, um später mit den Rotorblättern vor Ort in Krummendeich forschen zu können“, beschreibt Dr.-Ing. Yves Govers vom DLR-Institut für Aeroelastik und Leiter des Arbeitspakets zur Instrumentierung der Rotorblätter.