Windenergie: innovative Werkstoffe für Rotorblätter

TECOSIM beteiligt sich an einem gemeinsamen Forschungsvorhaben der Leibniz Universität Hannover und weiterer Partner aus Forschung und Industrie. Ziel ist es, neuartige Werkstoffe für Rotorblätter von Windenergieanlagen zu entwickeln und zu prüfen. 

Herkömmliche Werkstoffe aus glasfaserverstärkten Kunststoffen stoßen an ihre Leistungsgrenzen, wenn es um eine längere Lebensdauer und eine Verbesserung der Leichtbaueigenschaften geht. Im Verbundprojekt HANNAH, das vom Institut für Statik und Dynamik (ISD) der Leibniz Universität koordiniert wird, geht es darum, das vielversprechende Potenzial von nanomodifizierten Werkstoffen und hybriden Laminaten für die industrielle Anwendung im Rotorblattbau zu nutzen. Insbesondere die Lebensdauer und die Ermüdungsresistenz dieser Werkstoffsysteme sind aktuell etablierten Materialien überlegen.

Das im März 2019 gestartete Projekt wird mit 3,3 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. HANNAH steht für „Herausforderungen der industriellen Anwendung von nanomodifizierten und hybriden Werkstoffsystemen im Rotorblattbau“. Das Vorhaben ist eingebettet in den Forschungsverbund Windenergie und mit dem ForWind-Mitglied ISD ein Teil der gemeinsamen Forschung im Rahmen von ForWind, dem Zentrum für Windenergieforschung der Universität Hannover, Oldenburg und Bremen. 

Das Forschungsprojekt HANNAH will mit neuen Werkstoffen die Lebensdauer der Rotorblätter von Windrädern verlängern. Foto: Fraunhofer IWES/HGross

„Die Aufgabe von TECOSIM ist es, den Mehrwert der Verwendung neuer Materialsysteme an Rotorblättern von Windkraftanlagen mittels CAE-Analysen zu prüfen und zu verifizieren. Hierzu wird ein kompletter Zertifizierungsnachweis mit einem speziellen Fokus auf Ermüdungsanalysen und Bolzenverbindungen aufgesetzt“, erklärt Tom Sill, Branch Manager am Standort Hamburg, den Beitrag des Spezialisten für Computer Aided Engineering.

Das Engagement in dem Projekt ist Bestandteil der TECOSIM-Strategie, den Geschäftsbereich erneuerbare Energien weiter zu stärken, das Know-how auszubauen und innovative Lösungen anzubieten. Mit Hilfe von numerischer Berechnung und Computersimulation werden die dynamischen Belastungen, denen die strukturellen Komponenten durch Wind ausgesetzt sind, bestimmt und somit die Tragfähigkeit und Lebensdauer von Windenergieanlagen nachgewiesen und optimiert. Die Ingenieure bei TECOSIM verfügen über langjährige CAE-Erfahrung in den Segmenten Solar- und Windenergie.

Neben der Leibniz Universität Hannover sind das Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des DLR und das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES Projektpartner. Aus der Industrie sind die Firmen INVENT GmbH, TECOSIM GmbH, SINOI GmbH und Zeisberg Carbon GmbH im Konsortium vertreten.

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