CWD
  • FVA-Gondel - digital twin
    FVA-Gondel - digital twin
  • Aufbau FVA-Gondel
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  • Center for Wind power drives
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  • Conference for Wind Power Drives 2017
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  • Aufbau FVA-Gondel
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  • Conference for Wind Power Drives 2017
    Conference for Wind Power Drives 2017
  • Vorstellung des 4MW Prüfstandes
    Vorstellung des 4MW Prüfstandes
  • Conference for Wind Power Drives 2017
    Conference for Wind Power Drives 2017

Auf dieser Seite sind alle bereits abgeschlossenen Projekte aufgeführt. Für nähere Infos klicken Sie bitte auf die Überschriften.

Boden-Bauwerk-Triebstrang-Interaktionen von Onshore-WEA

Der klassische Entwurf von WEA basiert auf vereinfachten Entwurfskriterien, im Wesentlichen im Hinblick auf die Vermeidung von Resonanzen. Da die WEA mit dem Ziel der Leistungssteigerung immer größere Rotoren mit höheren und schlankeren Turmstrukturen aufweisen, sind diese Entwurfskriterien nicht mehr ausreichend. Deshalb wurden im Rahmen des Projekts Modelle entwickelt , mit denen die komplexe Gesamtsystemdynamik durch die Kopplung von Aerodynamik, Maschinendynamik, Turm und Gründung erfasst werden kann. Auf diese Weise wird eine optimale Auslegung von WEA möglich, so dass die Wirtschaftlichkeit und die Verbesserung des Ermüdungs- und Verschleißverhaltens gesteigert werden kann.

Rapid Wind

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein neuartiger Triebstrang für Multi-Megawatt Windenergieanlagen (WEA) entworfen. Dabei findet eine Verschmelzung des Mehrfachgenerator-Konzeptes mit der Hochdrehzahlanwendung von elektrischen Maschinen statt. Ziel ist es, die spezifischen Vorteile beider Konzepte miteinander zu kombinieren, um so gegenläufige Zielstellungen wie Material- und Kosteneinsparung bei gleichzeitiger Erhöhung der Verfügbarkeit sowie gleicher oder besserer Energieeffizienz zu erreichen.

Akustik Hauptgetriebe

In der aktuellen Entwicklung der Neuerrichtung von Windenergieanlagen wird deutlich, dass die Anlagen immer näher an Wohnorten aufgebaut werden, da im Binnenland die ertragreichen Aufstellflächen begrenzt sind. Damit wird das Geräuschemissionsverhalten der Anlagen zunehmend kritischer.

Erweiterte Antriebsstrangsimulation für Windenergieanlagen: Pitchsystem

Moderne drehzahlvariable Windkraftanlagen haben verstellbare Rotorblätter zur Leistungsregelung. Heute werden die hierfür benötigten Pitchantriebe allein aus Sicherheitsgründen unabhängig ausgelegt, so dass beim Ausfall eines Pitchantriebes die Anlage immer aerodynamisch gebremst werden kann.

Hinterkantenklappen

Die wechselnden aerodynamischen Lasten am Rotor einer Windenergieanlage können zu Schäden in Antriebsstrang und Turmstruktur führen. Schwerpunkt des Projektes ist die Untersuchung aerodynamischer Klappen am Rotor.

Alternative Triebstrangkonzepte

Das vierte Arbeitspaket thematisiert die Untersuchung neuartiger Triebstrangkonzepte zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit von Windkraftanlagen.

Condition Monitoring System

Das Ziel dieses Arbeitspaketes stellt die Entwicklung eines systemübergreifenden Condition Monitoring Systems (CMS) dar. Mit Hilfe eines CMSystems kann der Betriebszustand einer Anlage ermittelt und überwacht werden.

Zertifizierung

Eines von drei Forschungsthemen ist die Entwicklung von Zertifizier­ungs­prozeduren der Gesamtanlage, die auf der Basis von Prüfstandsmessungen durchgeführt werden können. Ziel ist es, einen wahlweisen Ersatz für insituMessungen, die in der IEC 61 400 bisher vorgesehen sind, zu schaffen.

Prüfstandsentwicklung

An der RWTH Aachen werden zwei neuartige Systemprüfstände in unterschiedlichen Leistungsklassen errichtet. In Phase I des Projektes wird ein vorhandener Universalprüfstand mit 1 MW Leistung als Gondelprüfstand umgebaut.

Phase II umfasst den vollumfänglichen Aufbau eines 4-MW-Systemprüfstands zur Untersuchung des dynamischen Betriebsverhaltens von WEA-Gondeln im Rahmen des Centers for Wind Power Drives (CWD) an der RWTH Aachen.

Beobachterbasiertes Condition Monitoring System für Hauptgetriebe in Windenergieanlagen

Im Rahmen dieses Projektes soll ein neuartiges, integriertes Zustandserfassungs- und Prognosesystem für Hauptgetriebe von Windenergieanlagen entwickelt werden. Dadurch soll die Aussagegenauigkeit und der Aussageumfang von CMS an WEA-Hauptgetrieben gesteigert und ein automatisiertes und verlässliches Schadensmeldungssystem ermöglicht werden. Das entwickelte System stellt hierbei eine Kombination aus modellbasiertem Beobachter und lastorientierter Sensorik dar. Die beobachterbasierte Zustandsdiagnose (BCMS) ist ein Modell, das aus wenigen gemessenen Prozessgrößen zusätzliche, schlecht messbare Größen ableitet.

WEA-GLiTS

Das Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die grundlegende Entwicklung und Validierung eines Werkstoffkonzepts auf Basis von neuartigen thermisch gespritzten Beschichtungen, zur Realisierung von gleitgelagerten Hauptlagern von Windenergieanlagen (WEA). Das Werkstoffkonzept beinhaltet die Festlegung der Werkstoffbestandteile, der Schichtmorphologie und -topographie sowie der belastungsspezifischen Geometrie und des Fertigungsprozesses der Gleitlagerschichten.

Technikbasierte Energiesystemanalyse (TESYS)

Die Institute der RWTH sowie das Forschungszentrum Jülich verfügen über eine umfassende wissenschaftlich-technische Expertise in der Bearbeitung energiesystemanalytischer Fragestellungen. Um eine Bündelung und ein Zusammenführen dieser Teil-Kompetenzen in ein umfassendes Energiesystemmodell zu ermöglichen, ist das interdisziplinäre Forschungsprojekt „Technikbasierte Energiesystemanalyse (TESYS)“ mit 19 Projektpartnern initiiert worden.

Belastungen an den Antriebskomponenten von Windenergieanlagen

Das Projektziel ist die Analyse und Reduktion lokaler Beanspruchungen im elektromechanischen Antriebstrang von WEA. Ausreichend validierte und damit  zuverlässige Simulationsmodelle werden von den Antragstellern als der wesentliche Schlüssel zur Vermeidung auslegungsbedingter Schadensfälle und zur Steigerung der Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit von WEA angesehen.

Kommunale Energieversorgungssysteme der Zukunft (KESS)

Im interdisziplinären Projekt KESS werden Technologien und Konzepte für flexibilisierte Stromproduktion, Stromverteilung und Energiespeicherung in vernetzten dezentralen Systemen erforscht. Ziel des Projektes ist es, Regionen ein auf ihre Bedürfnisse abgestimmtes Energieversorgungssystem bieten zu können, indem z.B. Energiebedarf und regional vorhandene Energieträger berücksichtigt werden.

Projekt ISO.Wind (Integrierte Strukturüberwachung für Onshore-Windparks)

Das Center for Wind Power Drives wird im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ein MKS-System der zu überwachenden Anlage aufbauen und so die Bestimmung der Anforderungen und Spezifikationen des SHM Systems unterstützen. Zusätzlich werden mit Hilfe von skalierbaren Schadenmodellen die Auswirkungen von defekten Einzelkomponenten auf das Schwingungsverhalten der äußernden Struktur der Gesamtanlage untersucht. Anhand der Simulationsergebnisse kann die Auswertung der Radardaten optimiert und eine theoretische Detektierbarkeit der jeweiligen Schäden mittels Passivradar nachgewiesen werden.

Drehmomentmessung in MNm range

Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Gewährleistung der Rückführbarkeit für Drehmomentmessungen im MNm Bereich für WEA-Systemprüfstände. Eine solche Entwicklung wird die Windenergiebranche durch deutlich verbesserte Testbedingungen unterstützen. Im Rahmen dieses Projektes werden Informationen zu den bestehenden WEA-Systemprüfständen gesammelt, Einflüsse der multiaxialen Belastung auf die Drehmomentmessung untersucht und neuartige rückführbare Kalibrierungsmethoden entwickelt.