Das Projekt "Load Monitoring und multivariable Regelung" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Flugzeugbau (IFB), Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie.Ziel ist die Optimierung von Belastungen und Energieertrag durch Online-Monitoring und multivariable Regelung von Windenergieanlagen. Es werden Konzepte für die robuste Erfassung von geeigneten Belastungsgrößen entlang der Rotorblätter, im Triebstrang oder der Tragstruktur entwickelt. Hieraus wird über die Regelung einzelner Rotorblätter, des Generator/Umrichter Systems und der Windrichtungsnachführung der Energieertrag maximiert ohne ein zulässiges Kontingent von Ermüdungslasten zu überschreiten. Standort-, witterungs- und anlagenspezifische Eigenschaften sind dabei zu berücksichtigen.
Das Projekt "Objektive Kriterien zu Erschütterungs- und Schallemissionen durch Windenergieanlagen im Binnenland (TremAc), Teilvorhaben: Einfluss der Triebstrangdynamik auf die Emission von Erschütterungen und Infraschall" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: MesH Engineering GmbH.In dem beantragten Vorhaben sollen die Emissionen von Erschütterungen und Infraschall von Windenergieanlagen modelliert und verstanden werden. Dazu wird ein Mehrkörpersimulationsmodell des Triebstrangs einer Windenergieanlage entwickelt, um den Transfer von Vibrationen zu erkennen. Ein Schwerpunkt liegt in der Entwicklung eines rheologischen Modells der Elastomerlager zur Triebstrangentkopplung. Des Weiteren ist geplant die Emissionen von Windenergieanlagen zu reduzieren. Dazu werden Empfehlungen abgegeben wie der Lastpfad verändert werden kann, um die Vibrationen die für eine Emission von Infraschall und Erschütterungen ursächlich sind gezielt zu dämpfen. Dieses Teilvorhaben bearbeitet insbesondere 4 Teil-Arbeitspakete. Im Teil-AP A2.2 wird die Modellierung der Triebstrangkomponenten der Referenz-Windenergieanlage inklusive elastischer Kopplungselemente vorgenommen. Teil-AP D1.3 widmet sich der Ermittlung des notwendigen und hinreichenden Detaillierungsgrads des MKS-Modells des Triebstrangs. Im Teil-AP D2.2 wird eine Optimierung der Triebstrang-Lagerung erarbeitet. Zudem werden Modellierungs- und Auslegungshinweise hinsichtlich der Triebstrangkomponenten abgegeben (AP D4).
Das Projekt "Neuentwicklung einer Windkraftanlage größer als /= 3,0 MW für den On- und den Offshoreeinsatz auf Basis des von W2E Wind to Energy GmbH patentierten Triebstrangkonzeptes "Larus Compact", Spezialisierte Teilaufgaben" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Rostock, Lehrstuhl für Technische Mechanik,Dynamik.Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Windenergieanlage der 3-Megawatt-Klasse. Die Anlage reduziert die Gondelmasse auf ein der 2,5-Megawatt-Anlage vergleichbares Niveau. Dies wird durch die Verwendung neuer Konzepte wie dem patentierten Kompakttriebstrang von W2E (Wind- to-Energy), die Optimierung der Lastenrechnung und der mechanischen Simulation auf Grundlage von universellen Mehrkörperprogrammsystemen (Zusammenarbeit mit dem Verbundpartner Universität Rostock, Lehrstuhl für Technische Mechanik/Dynamik), die Konstruktion von topologieoptimierten Komponenten und eine verbesserte, lastoptimierte Regelungstechnik erreicht. Zusätzlich zu den strukturellen Optimierungen werden erstmals auch ein neu entwickelter, mittelschnelllaufender, permanenterregter Synchrongenerator sowie ein 120-Meter-Rotor verwendet.
Das Projekt "Inside-Sensoring Labor für Großverzahnungen: WG2 3 - Messsysteme" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft.Getriebe und andere Antriebskomponenten von Windenergieanlagen (WEA) weisen häufig hohe Ausfallraten von 20 bis 40 Prozent auf und erreichen selten die kalkulierte Lebensdauer von durchschnittlich 20 Jahren. Nur wenige Zustände sind von außen zu erkennen: Die Ursachen für Probleme bei WEA-Getrieben liegen überwiegend im Inneren des Gehäuses und lassen sich im Betrieb nur schwer beobachten. Da die verfügbaren Messmethoden aufgrund der besonderen Bedingungen innerhalb eines Getriebes erheblich eingeschränkt sind, fehlen aussagefähige Messdaten für zielgerichtete Verbesserungen in den Bereichen Konstruktion, Fertigung und Werkstoffwahl. Um dieses Manko zu beheben, bedarf es vor allem einer weiteren Miniaturisierung der Sensoren sowie ihrer Integration in die Getriebe.
Das Projekt "Betrieb von Windkraftanlagen mit minimaler mechanischer Belastung - MinLast" wird/wurde gefördert durch: E + A Elektrotechnik und Aggregatebau GmbH / Freie Hansestadt Bremen - Der Senator für Umwelt, Bau und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bremer Centrum für Mechatronik.Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es, durch eine grundlegend neue Art der Betriebsführung von Windenergieanlagen (WEA) die dynamischen Belastungen im Triebstrang zu minimieren und darüber eine optimierte technische und wirtschaftliche Nutzungsdauer der Anlagen zu erreichen. Im Rahmen der Forschungsarbeiten sollen Reglerstrukturen für die neuartige Generatorregelung entworfen und praktisch an einem Versuchsprüfstand erprobt werden. Dafür soll ein Beobachtersystem für den Triebstrang von Windenergieanlagen entwickelt werden, das die Online-Erfassung der stationären und dynamischen Beanspruchungen in den Triebstrangkomponenten unter Berücksichtigung mechanischer Resonanzen ermöglicht. Durch Ableitung eines analytischen Modells sollen die in den Komponenten eines WEA-Triebstranges auftretenden Kräfte und Drehmomente dynamisch und stationär beschrieben werden. Dieses Modell soll auch zur Systemsimulation bei der Entwicklung der Regelung und des Beobachtersystems genutzt werden. Zur experimentellen Verifikation soll im Rahmen des Forschungsvorhabens ein Versuchs- und Demonstrationsprüfstand aufgebaut werden, der den Triebstrang einer WEA nachbildet und an dem die neuen Konzepte zur Generatorregelung praktisch erprobt werden können. Eine Anwendung der Ergebnisse ist sowohl für Offshore- als auch für Onshore-WEA möglich.