Wissenschaftler erfassen Verformung von Windenergieanlagen bei Turbulenzen

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Oldenburg – An der Jade Hochschule und der Universität Oldenburg werden künftig die Verformungen an Windenergieanlagen bei turbulenter Windströmung gemeinsam erforscht. Das Projekt wurde jetzt vom Wissenschaftsministerium des Landes Niedersachsen bewilligt.

Kernziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von Lastminimierungsstrategien z.B. durch Veränderungen am Rotorblattdesign oder durch Optimierung von Regelungsverfahren. Dadurch sollen die Effektivität und Lebensdauer von Windenergieanlagen erhöht werden.

Projektverbund

Wissenschaftler von der Jade Hochschule und der Universität Oldenburg untersuchen künftig in dem Forschungsvorhaben „TurbuMetric - Optische 3D-Messtechniken zur Erfassung von dynamischen Fluid-Struktur-Interaktionen in turbulenten Windumgebungen“ wie sich Windkraftanlagen bei Turbulenzen verformen. Der gemeinsam von der Universität Oldenburg und der Jade Hochschule beantragte Innovationsverbund führt die in beiden Hochschulen vorhandenen Kompetenzen in der Windenergieforschung mit denen der optischen 3D-Messtechnik zusammen. Zudem sind an dem Verbundprojekt mehrere Partner aus der regionalen Wirtschaft sowie das Oldenburger Energiecluster OLEC beteiligt.

„Unser Ziel ist zunächst die Kombination unterschiedlicher Messverfahren zur Gewinnung neuer Informationen über das Verhalten von Windenergieanlagen oder deren Komponenten unter turbulenten Windbedingungen“, erklärt Projektleiter Prof. Dr. Thomas Luhmann vom Institut für Photogrammetrie und Geoinformatik der Jade Hochschule. Insbesondere welche Lasten auf Rotorblätter wirken, könne durch neu zu entwickelnde hybride optische Messverfahren bestimmt werden.

Herausforderung Implementierung der 3D-Messverfharen in Windkanalumgebung

Die Projektarbeiten basieren zu einem wesentlichen Anteil auf experimentellen Versuchen in dem neuen großen Windkanal (3 Meter x 3 Meter x 30 Meter) des Zentrums für Windenergieforschung – ForWind an der Universität Oldenburg. Das im Januar 2017 in Betrieb genommene Forschungsgroßgerät ermöglicht aufgrund seiner Größe und der kontrollierten Turbulenzerzeugung Untersuchungen an realitätsnahen turbulenten Windfeldern und ihrer Interaktion mit Windenergieanlagen. Mit dem Hochgeschwindigkeits-Strömungsmesssystem und den Verformungsmessverfahren der Wissenschaftler von der Jade Hochschule sollen die Windsituationen identifiziert werden, die zu den größten Schlägen und damit zu den größten dynamischen Lasten auf die Anlagen führen, erläutert Dr. Gerd Gülker vom Institut für Physik, der das Teilprojekt auf der Universitätsseite leitet. Als wesentliche Herausforderungen des Forschungsprojektes ergeben sich dabei die Einbindung der komplexen photogrammetrischen 3D-Messverfahren in die bisherige Windkanalumgebung und die Analyse der synchron aufzunehmenden Messdaten einschließlich einer Finite-Element-Modellierung.

Das Projekt wurde vom Wissenschaftsministerium des Landes Niedersachsen für drei Jahre bewilligt und wird mit insgesamt rd. 1,3 Mio. Euro gefördert. Die aus der Zusammenarbeit der unterschiedlichen Forschungsgruppen entstehenden Technologien sollen auch in anderen Bereichen angewendet werden.