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, 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.
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.
Minimierung der Fahrstreifenbreite nicht-spurgefuehrter oeffentlicher Nahverkehrssysteme in Innenstadtbereichen. Welche Technologien koennen angewandt werden, um die Pendelbewegungen personengelenkter Fahrzeuge zu begrenzen, wie lassen sie sich integrieren in frei benutzbare Verkehrsflaechen, wie in speziell reservierte Fahrstreifen und wie in Tunnels und auf Bruecken? Mechanische und elektronische Systeme begrenzen die notwendige Breite auf 2,60 m bei Fahrzeugbreiten bis 2,50 m.
Darstellung eines Hauptkatalysators auf Metalltraegerbasis. Optimierung des Druckverlustes. Ausnutzen des gesamten Katalysatorenquerschnitts durch gleichmaessige Beaufschlagung. Einsatz speziell strukturierter Zellformen, um Aktivitaeten des Katalysators zu erhoehen. Einsparung von Traegermaterial und damit Kosten sowie verringertes Gewicht durch Zellstrukturierung. Serieneinfuehrung des Metalltraegers bei verschiedenen Porsche-Modellen.
Das Forschungsprojekt befasst sich mit der Erstellung eines zukunftsfähigen Gesamtfahrzeugkonzeptes für den zunehmend urbanisierten Raum unter Verwendung nachhaltiger Technologien, die innerhalb dernächsten zehn Jahre voraussichtlich verfügbar sein werden. Das Fahrzeugkonzept soll auf technisch-rationaler Basis, d.h. auf die Erfüllung bestimmter Transportaufgaben ausgerichtet sein, wobei irrationelle menschlicher Gepflogenheiten vernachlässigt werden. Die Forschungsarbeiten werden unter Beachtung der Verfügbarkeit von Energieträgern und unter Berücksichtigung der gültigen und zu erwartenden gesetzlichen und sozialen Rahmenbedingungen durchgeführt.
Zielsetzung: Deutsche Zusammenfassung der Projektziele: Das beantragte Projekt hat die Entwicklung eines neuartigen Konzepts für hochfeste Zellulose Verbundwerkstoffe zum Ziel. Durch teilweise Delignifizierung der Holzzellwand soll diese unter Erhalt der natürlichen Anisotropie leichter komprimierbar werden. Dadurch wird die Herstellung hochfester Verbunde möglich, die gegenüber derzeitigen nicht-biobasierten Lösungen konkurrenzfähig sind. Die wissenschaftlichen Ziele umfassen ein tiefergehendes Verständnis des Delignifizierunsprozesses, die bevorzugte Anwendung 'grüner' Chemie und Verfahrenstechnik, die Synthese biobasierter Klebstoffsysteme zur Verbundwerkstoffherstellung, sowie die Herstellung von Werkstoffmustern mit hoher Steifigkeit und Festigkeit. Die technologischen Ziele bestehen in der Skalierung der Herstellungsprozesse und der Herstellung von Demonstratorobjekten entsprechend den Anforderungen der geplanten Anwendungsfelder Fahrzeugbau und Möbelbau, und in der geschlossenen Nutzung aller anfallenden Stoffströme, insbesondere Lignin zur Klebstoffsynthese. Bedeutung des Projekts für die Praxis Die Bedeutung des Projekts liegt in der sehr deutlichen Erhöhung der mechanischen Leistungsfähigkeit holzbasierter Materialien im Vergleich zu etablierten technischen Lösungen. Dadurch soll Holz als Werkstoff in Anwendungsfeldern wie dem Fahrzeugbau wieder konkurrenzfähig werden. Bei konkurrenzfähigen mechanischen Eigenschaften wird ein höherer Anteil von nachhaltigen Materialien in Fahrzeugen möglich. Hochleistungsmaterialien aus biobasierten Rohstoffen ermöglichen eine hohe regionale Wertschöpfung, nicht zuletzt auch für die forstwirtschaftliche Primärproduktion.
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|---|---|
| Bund | 1329 |
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