Windräder auf dem Prüfstand

AACHEN ▪ Wer zwischen Rhein und Weser unterwegs ist, entgeht ihrem Anblick nicht: Windräder, vielfach gruppenweise, manchmal allein. Ihre relativ hohe Zahl verführt zur Annahme, im Innern der Anlagen arbeite eine bis ins kleinste Detail ausgeforschte Technik. Die Realität indes sieht anders aus: Fehlfunktionen und Ausfälle überraschen die Fachleute immer wieder.

Ein neues ambitioniertes Forschungsvorhaben an der Rheinisch Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen soll in Sachen „Windenergieanlagen“ wichtige neue Erkenntnisse bringen. „Bei Windkraft-Energie-Anlagen standen wir wiederholt vor Schadensarten, die wir gar nicht kannten“, so Professor Dr. Georg Jacobs vom Institut Maschinenelement und Maschinengestaltung (IME) der RWTH Aachen. Denn die Kräfte, die auf eine Windradmechanik einwirken, sind äußerst komplex. In Aachen wollen die Ingenieure sie besser kennenlernen, damit die „Gebrauchsdauer der Antriebsstränge von Windenergieanlagen auch aus wirtschaftlicher Sicht zuverlässig berechenbar“ wird.

Kosten und Zuverlässigkeit – in diesem Spannungsfeld liegt für die Windrad-Hersteller das Geheimnis von Konkurrenzfähigkeit. „Tests an Windturbinen im Labor sollen die fehlenden Daten liefern, um die Zuverlässigkeit der Antriebe von Windenergieanlagen erheblich zu steigern“, so Professor Jacobs.

Unter anderem sei China mittlerweile mit kostengünstigen und qualitativ guten Antrieben für Windräder auf dem Markt. Innovation durch Forschung „made in Aachen“ soll helfen, dass NRW nicht den Anschluss verliert, damit auch künftig konkurrenzfähige deutsche Wind-Energie-Anlagen gebaut werden können. In einer nüchternen Halle auf dem Uni-Campus zu Aachen wird so gesehen die Sicherung des Industriestandortes NRW betrieben. Hier entwickeln Wissenschaftler bereits den Vorläufer eines Wind-Energie-Anlagen-Prüfstandes, der das Herzstück der künftigen Forschung werden wird.

Auf dem weltweit einzigartigen Prüfstand sollen künftig „Gondeln“ von Windkraftanlagen mit vier Megawatt Nennleistung unter Laborbedingungen zur Datengewinnung „gepeinigt“ werden.

Anstatt von einem Rotor – wie in der Landschaft – angetrieben zu werden, simulieren im Labor Elektromotoren und hydraulische Stempel die Einwirkung auf den Antrieb.

Um rund um den Prüfstand eine optimale fächerübergreifende Forschung zu ermöglichen, wurden zahlreiche Wissenschaftler der Fakultäten Maschinenbau und Elektrotechnik der RWTH unter dem Dach einer eigenen Einrichtung zusammengefasst: das CWD. Die Abkürzung steht für Center for Wind Power Drives, zu deutsch: Zentrum für Windenergie-Antriebe. Dazu wird die Firma Bosch die Windenergieforschung an der RWTH durch die Finanzierung einer Stiftungsprofessur unterstützen. Bund und Land fördern das CWD mit insgesamt 25 Millionen Euro.

Über die Relevanz seiner Forschung hegt Professor Jacobs keine Zweifel: „Mittelfristig werden die in der Industrie weit verbreiteten Kombinationen aus elektrischen Maschinen mit mechanischen Getrieben aufgrund ihrer wettbewerbsfähigen Herstellkosten weiter an Bedeutung gewinnen.“

Bald schon soll das CWD in ein eigenes Gebäude umziehen. Die Flächen sind bereits erschlossen, bald kann der Bau beginnen.

China muss sich warm anziehen. ▪ Von Lutz Kämpfe

Quelle: wa.de

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