Das Projekt SteelBlade beschäftigt sich mit der Entwicklung und Konstruktion eines Onshore Rotorblattes für Windenergieanlagen (WEA), das für den Einsatz des Werkstoffs Stahl optimiert wird. Leichtbau- und Optimierungsmethoden aus der Luft- und Raumfahrt sollen dabei den effizienten Einsatz des Werkstoffes sichern, sodass die Rotorblattkonstruktion in einem für das System Windenergieanlage verträglichen Bereich liegen wird. Durch eine gleichzeitige Akustik-Optimierung der Struktur kann die Umweltbelastung durch Schallemissionen für Mensch und Tier kontrolliert und eventuell sogar weiter gesenkt werden. Der Fokus bei der Entwicklung des Stahlrotorblattes liegt auf der Konstruktion der inneren Struktur sowie der Auslegung einer Blattaußenhülle, die auf Basis aerodynamischer Gesichtspunkte entwickelt wurde. Die Konstruktion des Stahlrotorblattes erfolgt durch den konsequenten Transfer innovativer Leichtbautechniken aus der Luft- und Raumfahrt sowie dem Automobilbau in den Windenergieanlagenbau mit dem Ziel, dass das Gesamtgewicht des Stahlblattes auf dem Niveau des GFK-Blattes liegt. Im Rahmen des Projektes werden zunächst die technische, wirtschaftliche und nachhaltige Machbarkeit konkret nachgewiesen. Dabei werden insbesondere auch Transport-, Standardisierungs- und Nachhaltigkeitspotentiale berücksichtigt. Bei der Auslegung wird neben den strukturellen und dynamischen Eigenschaften des Rotorblattes ebenfalls das strukturdynamische Verhalten der gesamten WEA über den vollen Betriebsbereich ermittelt. Die Gesamtanlagensimulation wird basierend auf einer flexiblen Mehrkörpersimulation (MKS) im Zeitbereich durchgeführt und ermöglicht eine genaue Auflösung der dynamischen, nichtlinearen Lasten im Antriebsstrang, deren Kenntnis für die Lebensdauervorhersage sowie der Ermittlung der Belastungen der einzelnen Komponenten der WEA erforderlich ist. Im Rahmen dieses Projektes wird das dynamische Verhalten der gesamten WEA sowie der Schallemission untersucht.
Das Projekt SteelBlade beschäftigt sich mit der Entwicklung und Konstruktion eines Onshore Rotorblattes für Windenergieanlagen (WEA), das für den Einsatz des Werkstoffs Stahl optimiert wird. Leichtbau- und Optimierungsmethoden aus der Luft- und Raumfahrt sollen dabei den effizienten Einsatz des Werkstoffes sichern, sodass die Rotorblattkonstruktion in einem für das System Windenergieanlage verträglichen Bereich liegen wird. Durch eine gleichzeitige Akustik-Optimierung der Struktur kann die Umweltbelastung durch Schallemissionen für Mensch und Tier kontrolliert und eventuell sogar weiter gesenkt werden. Der Fokus bei der Entwicklung des Stahlrotorblattes liegt auf der Konstruktion der inneren Struktur sowie der Auslegung einer Blattaußenhülle, die auf Basis aerodynamischer Gesichtspunkte entwickelt wurde. Die Konstruktion des Stahlrotorblattes erfolgt durch den konsequenten Transfer innovativer Leichtbautechniken aus der Luft- und Raumfahrt sowie dem Automobilbau in den Windenergieanlagenbau mit dem Ziel, dass das Gesamtgewicht des Stahlblattes auf dem Niveau des GFK-Blattes liegt. Im Rahmen des Projektes werden zunächst die technische, wirtschaftliche und nachhaltige Machbarkeit konkret nachgewiesen. Dabei werden insbesondere auch Transport-, Standardisierungs- und Nachhaltigkeitspotentiale berücksichtigt. Bei der Auslegung wird neben den strukturellen und dynamischen Eigenschaften des Rotorblattes ebenfalls das strukturdynamische Verhalten der gesamten WEA über den vollen Betriebsbereich ermittelt. Die Gesamtanlagensimulation wird basierend auf einer flexiblen Mehrkörpersimulation (MKS) im Zeitbereich durchgeführt und ermöglicht eine genaue Auflösung der dynamischen, nichtlinearen Lasten im Antriebsstrang, deren Kenntnis für die Lebensdauervorhersage sowie der Ermittlung der Belastungen der einzelnen Komponenten der WEA erforderlich ist. Im Rahmen dieses Projektes wird das dynamische Verhalten der gesamten WEA sowie der Schallemission untersucht.
Noch vor wenigen Jahren war es unvorstellbar, dass auf der Heidekrautbahn einmal etwas anderes als die typischen Talent-Dieseltriebwagen unterwegs sein würden. Doch im Dezember 2024 fuhr tatsächlich der erste nagelneue Zug vom Typ Mireo Plus H, der seine Energie für den Elektro-Antrieb aus einer Wasserstoff-Brennstoffzelle bezieht, auf der Traditionsstrecke. Die Umstellung der Regionalbahn RB27 auf Wasserstoffzüge ist Teil eines größeren Projektes, das mit einer Vielzahl an Partnern umgesetzt wird. Kern des vom Bund und den Ländern Berlin und Brandenburg geförderten und wissenschaftlich begleiteten Pilot-Verbundprojektes ist der Aufbau einer regionalen, nachhaltigen Wasserstoffinfrastruktur – und damit die Umsetzung der gesamten Wertschöpfungskette: von der Produktion des grünen Wasserstoffs mit Hilfe von lokal erzeugtem Strom aus Wind- und Sonnenenergie bis zu dessen Verbrauch durch regional agierende Unternehmen, wie beispielsweise der Niederbarnimer Eisenbahn mit der Heidekrautbahn. Für die Projektkoordination sowie den Bau der Tankstelle sind die Kreiswerke Barnim verantwortlich. Das Wasserstoffwerk wird von Enertrag unweit der Bahnstrecke gebaut. Wissenschaftlich begleitet wird das Projekt vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie der Brandenburgisch Technischen Universität Cottbus-Senftenberg. Nun, nach mehr als einem halben Jahr Zugbetrieb auf der Heidekrautbahn, können die Akteure auf eine erfolgreiche erste Projektumsetzung zurückblicken. Skeptiker hatten im Vorfeld mit ähnlichen Problemen wie bei anderen deutschen Wasserstoffprojekten im Regionalverkehr gerechnet. Doch beim Projekt Wasserstoffschiene Heidekrautbahn gab es nur zum Start Mitte Dezember kleinere Anlaufschwierigkeiten, die aber lediglich logistischer und nicht technischer Natur waren. Seitdem läuft der Betrieb mit den neuen Fahrzeugen stabil. Auftretende Herausforderungen wurden von den Verantwortlichen mit großem Engagement bewältigt. Mit der Überführung der errichteten Tankstelle in den Probebetrieb und dem Spatenstich zum Bau des Wasserstoffwerkes am 12. September 2025 konnten bzw. können noch weitere Meilensteine erreicht werden. Damit befindet sich das Projekt insgesamt auf einem guten Weg. Selbstverständlich interessiert sich auch die Brandenburger und Berliner Landespolitik, die dieses Projekt seit Langem begleitet und fördert, für den Zwischenstand dieses in Deutschland einzigartigen Forschungsprojekts. Am Mittwoch, dem 20. August, besuchten die Brandenburger Landesminister Detlef Tabbert (Infrastruktur und Landesplanung) und Robert Crumbach (Finanzen und Europa) sowie der Berliner Staatssekretär für Mobilität und Verkehr, Arne Herz, und der Geschäftsführer des Verkehrsverbundes Berlin-Brandenburg, Christoph Heuing, das Betriebsgelände der Niederbarnimer Eisenbahn und die neue Wasserstofftankstelle in Basdorf (Gemeinde Wandlitz). Nach einer Zugfahrt ab Gesundbrunnen – natürlich mit einem Wasserstoffzug – gab es vor Ort die Gelegenheit, die Tankstelle zu besichtigen und sich mit den Beteiligten über das Projekt auszutauschen. Detlef Tabbert , Minister für Infrastruktur und Landesplanung des Landes Brandenburg: „Die Inbetriebnahme der Wasserstoffzüge und die neue Tankstelle auf der Heidekrautbahn sind ein wichtiger Meilenstein für eine klimafreundliche und innovative Mobilität in Brandenburg. Mit dieser Technologie gestalten wir den Verkehr nicht nur nachhaltiger, sondern stärken auch die regionale Wertschöpfung und machen uns unabhängiger von fossilen Energien. Unser Ziel ist klar: Brandenburg soll Vorreiterregion bei der emissionsfreien Mobilität werden – die Wasserstoffschiene Heidekrautbahn ist ein wichtiger Schritt auf diesem Weg.“ Robert Crumbach , Minister der Finanzen und für Europa des Landes Brandenburg: „Wichtig für so ein Projekt ist es, dass der Kraftstoff, also der Wasserstoff, in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Hier wird mit der Zug-Tankstelle eine nächste Stufe erreicht. So ein Alltagstest kann auch zum Ergebnis kommen, dass zunächst nicht ausreichend grüner Wasserstoff zur Verfügung steht, dass auch aus konventionellem Strom erzeugter Wasserstoff notwendig ist. Ich bin sehr gespannt auf die Ergebnisse dieses Projektes.“ Arne Herz , Staatssekretär für Mobilität und Verkehr in der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt in Berlin: „Ich freue mich, dass die Niederbarnimer Eisenbahn in der Region Vorreiter beim Umstieg auf moderne Antriebsformen im Schienenpersonennahverkehr auf nicht elektrifizierten Strecken ist. Mit dem Wasserstoffbetrieb erproben wir – neben den Elektro-Triebwagen mit Batteriespeicher – eine weitere Antriebsart und gewinnen Erkenntnisse, ob diese Technologie möglicherweise auch für andere Strecken geeignet sein könnte.“ Daniel Kurth , Landrat des Landkreises Barnim: „Die enge Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und öffentlicher Hand zeigt, dass wir gemeinsam Großes bewegen können. Ich bin überzeugt, dass die Wasserstoffschiene Heidekrautbahn ein Leuchtturmprojekt für die gesamte Region ist und weit über die Grenzen des Landkreises Barnim hinaus als Vorbild für eine nachhaltige Verkehrswende dienen wird. In diesem Sinne freue ich mich darauf, diesen Weg mit unseren Partnern weiterzugehen und die Zukunft der klimafreundlichen Mobilität aktiv mitzugestalten.“ Christoph Heuing , Geschäftsführer des Verkehrsverbundes Berlin-Brandenburg (VBB): „Unser Ziel steht: Bis 2037 wollen wir im gesamten Verbundgebiet dieselfrei unterwegs sein. Das Wasserstoffprojekt der NEB auf der Heidekrautbahn bringt uns dem Ziel der Dekarbonisierung einen großen Schritt näher und leistet einen wichtigen Beitrag für den Klimaschutz in der Region.“ Christian Mehnert , Geschäftsführer der Kreiswerke Barnim, Projektkoordinator Wasserstoffschiene Heidekrautbahn: „Beim Aufbau einer funktionierenden Wasserstoffinfrastruktur sowie dem Einsatz von Wasserstoff handelt es sich um ein einzigartiges, wenn gleich auch herausforderndes Projekt. Dank dem Zusammenspiel aller Projektbeteiligten konnten in der Vergangenheit Hürden gemeistert und vor allem Fortschritte erzielt werden.“ Dr. Gunar Hering , Vorstandsvorsitzender, Enertrag SE: „Mit der Eröffnung der Wasserstofftankstelle ist ein weiterer wichtiger Meilenstein für die Heidekrautbahn erreicht. Ab 2026 werden wir sie mit grünem Wasserstoff aus unserem neuen Werk in Wensickendorf versorgen – und so eine vollständig regionale, klimafreundliche Wertschöpfungskette schließen.“ Gerhard Greiter , CEO für die Region Nordosteuropa bei Siemens Mobility: „Wir freuen uns, dass sich unsere Wasserstoffzüge Mireo Plus H auf der Heidekrautbahn im täglichen Betrieb bewähren und damit einen wichtigen Beitrag zum lokalen emissionsfreiem Regionalverkehr in Berlin-Brandenburg leisten. Mit einer Reichweite von bis zu 1.200 km, höherer Beschleunigung zur Fahrplanstabilisierung und einem Brennstoffzellensystem der neuesten Generation bietet der Wasserstoffzug eine zukunftsgerichtete, nachhaltige und leistungsstarke Alternative zu Dieseltriebzügen.“ Sebastian Achtermann , Geschäftsführer der Niederbarnimer Eisenbahn: „Das Projekt Wasserstoffschiene Heidekrautbahn ist ein echter Gewinn für die Fahrgäste, die Regionen Barnim und Oberhavel und die Umwelt. Wir können stolz darauf sein, was wir mit unseren Projektpartnern Kreiswerke Barnim und Enertrag, sowie unserem Fahrzeuglieferanten Siemens Mobility geschafft haben – nämlich einen inzwischen sehr stabilen und zuverlässigen Betrieb auf die Beine zu stellen. Das ist herausragend und wegweisend – und in Deutschland derzeit einzigartig.“ Das Projekt „Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieben im Nahverkehr des Landkreises Barnim“ wird im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie mit rund 25 Millionen Euro durch das Bundesministerium für Verkehr (BMV) gefördert. Die Förderrichtlinie wird von der NOW GmbH koordiniert und durch den Projektträger Jülich (PtJ) umgesetzt. Kreiswerke Barnim Justin Rudolph E-Mail: pressestelle@kreiswerke-barnim.de Niederbarnimer Eisenbahn Antje Voigt E-Mail: pressestelle@NEB.de ENERTRAG SE Michael Rassinger E-Mail: michael.rassinger@enertrag.com Bereits im Jahre 2017 veröffentlichten die Projektpartner einen ersten Entwurf für dieses ambitionierte Vorhaben. Mit der Förderung aus dem Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie erfolgte vier Jahre später der Startschuss und weitere drei Jahre später begann die Umsetzung. Der Einsatz von Zügen mit Wasserstoff-Antrieb auf der Heidekrautbahn ist Teil eines größeren Projekts, an dem mehrere Landkreise und Unternehmen beteiligt sind. Zum ersten Mal werden wasserstoffbetriebene Züge im Schienenverkehr in Brandenburg zum Einsatz kommen. Die dafür benötigte Infrastruktur wird speziell für dieses Projekt geschaffen. Damit wird der Wasserstoff nicht nur direkt vor Ort getankt und verbraucht, sondern auch in der Region umweltfreundlich aus lokaler Wind- und Sonnenenergie hergestellt. Das Vorhaben ist als Forschungsprojekt konzipiert, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie der Brandenburgisch Technischen Universität Cottbus-Senftenberg wissenschaftlich begleitet wird. Der Einsatz der Wasserstoffzüge auf der Heidekrautbahn entspricht einer CO 2 -Reduzierung um jährlich drei Millionen Kilogramm und einer Einsparung von 1,1 Millionen Litern Dieselkraftstoff.
Die Forscher planen, die Effizienz von Windkraftanlagen zu steigern. Dazu betrachten sie nicht nur einzelne Teile der Windkraftanlagen, sondern die gesamte Wirkungskette von der Energieerzeugung in der Anlage bis hin zur Netzanbindung. Kooperationspartner aus dem Fraunhofer-Institut für Windenergie- und Energiesystemtechnik und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt unterstützen sie dabei. Die Forschergruppe will mit ihrem Vorhaben einen Beitrag zur Weiterentwicklung der Windenergietechnologie leisten und Niedersachsens Position als innovativen Standort der Windenergie weiter stärken.
Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. In dem Teilvorhaben soll eine Permanentpulverüberwachung und Pulverförderung ohne strömungsbedingte Entmischung des Pulvers unter inerter Atmosphäre entwickelt werden. Da für eine solche Förderung eine kontinuierliche und zuverlässige Bereitstellung von Pulver erforderlich ist, werden verschiedene Dosiermöglichkeiten für Metallpulver evaluiert und/oder weiterentwickelt. Zusätzlich soll die Überwachung und Förderung unter inerter Atmosphäre geschehen. Dazu sind neue Lösungen zu entwickeln, da vorhandene Lösungen nicht ausreichend gasdicht sind und somit zu einem enorm hohen Gasverbrauch führen.
Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. Wesentliche Ziele des Teilvorhabens der TU-Chemnitz sind dabei die Entwicklung effizienter Energiesysteme in den Einzelmodulen wie Trocknung, Förderung und Siebung und die systemübergreifende Kopplung der Subsysteme zur Nutzung der Synergieeffekte, auch über Systemgrenzen hinweg.
Dieses Vorhaben avisiert eine energieeffiziente Technikumanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. Als Anwender der additiven Fertigung sieht BENSELER in einem ressourceneffizientem Umgang mit Energie und Verbrauchsmaterialien einen erheblichen Beitrag zur Standortsicherung in Deutschland und Europa.
Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. Für die ULT AG ist (Verbundkoordinator) die inerte Gasaufbereitung (Trocknung, messtechnische Erfassung der Prozessparameter und Regeneration des Sorptionsmittels) ein wesentlicher Bestandteil der Arbeiten im Projekt. Teilziel ist die Entwicklung einer neuartigen energieeffizienten und Gasaufbereitung in Kombination mit Sieb- und Pulverförderungstechnologien und dem damit verbundenen erhöhten Partikelaufkommen im Gasstrom sowie den hohen Anforderungen an eine kontinuierlich gleichbleibende sehr hohe Gasqualität hinsichtlich Feuchtegehalt, Sauerstoffkonzentration und Partikelfreiheit.
Das Projekt SteelBlade beschäftigt sich mit der Entwicklung und Konstruktion eines Onshore Rotorblattes für Windenergieanlagen, das für den Einsatz des Werkstoffs Stahl optimiert wird. Leichtbau- und Optimierungsmethoden aus der Luft- und Raumfahrt sowie dem Fahrzeugbau sollen den effizienten Einsatz des Werkstoffes sichern. Durch eine gleichzeitige Akustik-Optimierung der Struktur kann die Umweltbelastung durch Schallemissionen für Mensch und Tier kontrolliert und gesenkt werden. Der Fokus bei der Entwicklung des Stahlrotorblattes liegt auf der Konstruktion der inneren Struktur sowie der Auslegung einer Blattaußenhülle, die auf Basis aerodynamischer Gesichtspunkte entwickelt wird. Die Konstruktion des Stahlrotorblattes erfolgt durch konsequente Leichtbaumethodik, um das Gesamtgewicht des Stahlblattes auf dem Niveau des GFK-Blattes zu halten. Um die Anwendbarkeit der Neuentwicklung zu gewährleisten, wird Novicos insbesondere das akustische Verhalten mitbetrachten, insbesondere vor dem Hintergrund des geänderten Körperschalltransfers sowie geringerer Dämpfung des Werkstoffs Stahl. Aufgrund der sehr großen Systeme, sowie der Relevanz des Doppler-Effektes bei rotierenden schallemittierenden Oberflächen, wird der Einfluss der neu entwickelten Blattkonstruktion auf die WEA-Schallemission mithilfe der Boundary-Elemente-Methode (BEM) bestimmt. Im Rahmen dieses Projektes wird Novicos das schnelle BEM-Verfahren der hierarchischen Matrizen mit geschachtelten Clusterbasen an die speziellen Anforderungen der Schallemissionssimulation von Windenergieanlagen anpassen. Dies umfasst Berücksichtigung der Bodeneigenschaften sowie des Doppler-Effekts wie die Ausnutzung von WEA-Oberflächensymmetrien zur Verringerung des Rechenaufwands. Basierend auf den Erweiterungen des schnellen BEM-Lösers wird Novicos die Konstruktionsvarianten des Rotorblattes für die betrachteten WEA-Konzepte analysieren und unter akustischen Gesichtspunkten bewerten.
Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. Wesentliche Ziele des Teilvorhabens der Firma Parsum sind dabei die Entwicklung eines kontinuierlich messenden Ortsfiltersensors für die relevante Partikelgrößenverteilung von 10 bis 63 µm sowie ein integrierbares Erfassungsverfahren. Durch die Überwachung und Kontrolle des Pulvers innerhalb des Aufbereitungsprozesses wird die konstant hohe Qualität des recycelten Pulvers stets gewährleistet und erspart ein erneutes hoch energieintensives Aufschmelzen des Rohstoffes.
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