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Optimierung eines schwimmenden Turbinensystems zur Nutzung von Gezeitenströmungsenergie
Gezeitenturbinen bieten gegenüber konventionellen Arten der regenerativen Energieerzeugung den Vorteil einer sehr hohen Vorhersagbarkeit der Energieausbeute. Sie eignen sich somit besonders für die Versorgung kritischer Infrastruktur in Küstennähe. Mehraxiale Beanspruchungen durch Meeresströmungen erschweren es jedoch, die hierfür erforderliche operative Zuverlässigkeit zu erreichen. Insbesondere zeigen sich immer wieder Beschädigungen an Komponenten, obwohl genormte Berechnungsvorschriften die Betriebssicherheit bestätigen. Der Grund hierfür liegt darin, dass es nach aktuellem Stand der Technik nicht möglich ist, jeden Aspekt der komplexen Belastungssituation infolge mehraxialer Beanspruchung vollumfänglich in der Auslegung zu berücksichtigen. Untersuchungen an Prototypen sind somit zwingend erforderlich.
Dies berücksichtigend führte das Unternehmen SCHOTTEL HYDRO GmbH (SHY) bei der Neuentwicklung einer Gezeiten¬strömungsanlage experimentelle Voruntersuchungen an Prototypen durch, um die Betriebssicherheit unter realen Anwendungsbedingungen abzusichern. Die Auswertung der Versuche basierte auf der anschließend durchgeführten Untersuchung aller Komponenten auf Schädigungshinweise. Hierbei konnten erforderliche technische Anpassungen identifiziert und im Rahmen des Forschungsvorhabens „Optimierung eines schwimmenden Turbinensystems (OsT)“ umgesetzt werden. Das Ergebnis der Anpassung besteht in einem verbesserten Prototypen, dessen Betriebssicherheit im nächsten Schritt abzusichern ist.
Da lange Prüfzeiten der prototypischen Turbine die Entwicklungszeit der Gezeiten¬strömungsanlage signifikant erhöhen und somit den ökonomischen Erfolg der Entwicklung gefährden, soll ein vollumfänglicher Prototypentest vermieden werden. Stattdessen soll die Betriebssicherheit durch sechsmonatige Untersuchungen der prototypischen Turbine am Prüfstand abgesichert werden, wobei hier ein fünfjähriger Feldeinsatz durch eine schädigungsäquivalente Belastung sichergestellt wird. Stattdessen soll die Betriebssicherheit durch sechsmonatige Untersuchungen des Prototyps am Prüfstand abgesichert werden, bei denen eine Schädigung äquivalent zu der aus fünf Jahren Feldeinsatz erreicht wird.
Laufzeit:
01.04.2019 - 01.07.2021
Verbundpartner:
Das Projekt wird gefördert durch:
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