Forschung: Testanlage für Windräder der nächsten Generation eröffnet

Forschung: Testanlage für Windräder der nächsten Generation eröffnet

von Angela Schmid

Ein neuer Fraunhofer-Prüfstand in Bremerhaven soll der nächsten Windrad-Generation den Weg ebnen.

Windenergieanlagen auf dem Meer werden immer größer und leistungsstärker. Die meisten liegen noch in der 3,6 und fünf Megawatt (MW)-Klasse. Anlagenhersteller MHI Vestas und Adwen wagen jetzt den Sprung in die 8-MW-Liga. Eine technische Herausforderung, die Adwen zusammen mit dem Fraunhofer IWES in Bremerhaven meistern will.

Gemeinsam soll der Antriebsstrang der 8-MW-Turbine im neu eingerichteten Dynamic Nacelle Testing Laboratory (DyNaLab) von IWES getestet werden - einem der weltweit größten und vielseitigsten Prüfstände zur Erprobung von Gondeln für Windenergieanlagen. Morgen feiert das Labor seine Eröffnung.

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Rund 35 Millionen Euro hat das IWES in Planung und Bau der Anlage investiert. Es betreibt am Standort Bremerhaven bereits zwei Rotorblattprüf­stände, die jetzt durch das DyNaLab für Wind­energiegondeln vom Prototypen bis zur Serienanlage komplettiert wird. Getestet werden Anlagen mit unterschiedlichen Antriebskonzepten für den Einsatz an Land und See.

Mit einer Antriebsleistung von 10 MW und einem Netzsimulator mit der Versorgungskapazität einer Kleinstadt kann die Wind-Branche künftig eine weltweit einmalige Prüfleistung zur Absicherung besonders anspruchsvoller Prototypen nutzen.

Hohes Entwicklungstempo nur mit entsprechenden Tests möglichEine Testinfrastruktur, die an die Grenzen geht, ist aber nicht nur eine gute Rückmeldung für Unternehmen, sondern zeigt auch auf, wo neue Forschungspro­jekte ansetzen könnten. Erfahrungswerte aus Tests unterschiedlicher Gondeltypen lassen sich zu neuen Methoden verdichten und fördern die Entwicklung von Standards, die der gesamten Windenergiebranche zugute kommen.

„Wir werden der Windkraftbranche mit Bezug auf zuverlässige Konstruktionsprozesse sowie eine schnellere und sichere Markteinführung neuer Windturbinen eine wertvolle Unterstützung anbieten können‟, sagt deshalb Professor Jan Wenske, stellvertretender Institutsleiter vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES Bremerhaven.

Für die Unternehmen ein unschätzbarer Zeitfaktor: Realistische Tests werden für Hersteller von Windenergieanlagen immer unverzichtbarer, um bei stark beschleunigtem Entwicklungstempo neue Anlagendesigns auf den Markt zu bringen. Für jedes neue Design einen Prototyp aufzustellen und Messungen vorzunehmen, dauert jedoch deutlich länger als eine Testphase auf dem Prüfstand

Damit eine Windenergieanlage sicher und dauerhaft ihre Flügel dreht, ist der Antriebsstrang - Getriebe, Kupplung und Lager - von großer Bedeutung. Ausfälle können sich Unternehmen nicht leisten. Wartungs- und Reparaturarbeiten an Windenergieanlagen auf See sind teuer und zeitaufwändig. Stillstandszeiten sind unwirtschaftlich.

Durch die Nachbildung realer Betriebsbedingungen für Extrem- und Ermüdungslasten erhofft sich Wenske bei der Prüfung von Getrieben, Lagern, Kupplungen, Wellen, Generatoren und Umrichtern bedeutende Fortschritte. „Der von IWES eingerichtete Prüfstand Dynalab ist für die Windkraftbranche von unschätzbarem Wert“, betont auch Adwen-CTO Maite Basurto. Er ist davon überzeugt, damit die Zuverlässigkeit der 2018 in Serienproduktion gehenden Turbinen zu gewährleisten. Produziert werden soll die Offshore-Mühlen der nächsten Generation in Deutschland und in Frankreich.

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