Regenerosion an Rotorblättern effektiv vorbeugen Forschungsprojekt „BeLeB“ des Fraunhofer IWES

Kleine Tropfen, große Wirkung: bereits kleine Regenerosionsschäden an der Rotorblatt-Oberfläche mindern die Leistung und können die Lebensdauer einer Windenergieanlage beeinträchtigen. Das Fraunhofer IWES betreibt seit 2015 einen Regenerosionsprüfstand, um Schadensverläufe nachvollziehen und wirkungsvolle Schutzmaßnahmen ableiten zu können. Im Rahmen des Forschungsprojektes „BeLeB“ soll ein Beitrag zur Entwicklung zuverlässiger Prognosemodelle für Erosionsschäden geleistet und auf den Anlagenbetrieb angewendet werden. Dies beinhaltet insbesondere auch die Bewertung von praxisrelevanten Reparaturkonzepten. Um diese Ziele zu erreichen, wird der Prüfstand für einen durchgängigen Prüfbetrieb sowie eine exakte Schadensdokumentation mit hochaufgelösten 3D-Aufnahmen aufgerüstet. Zur Validierung werden Offshore-Betriebsdaten für einen Abgleich herangezogen.

Schutzsysteme für Windanlagen

Die Flügelspitze einer Windenergieanlage erreicht im Betrieb eine Geschwindigkeit von 300 bis 350 km/h, so dass Regentropfen und Verunreinigungen in der Luft wie Schmirgelpapier auf der Materialoberfläche wirken. Besonders stark beanspruchte Teile wie die Flügelvorderkanten werden daher mit speziellen Schutzsystemen wie Folien oder Lacken ausgestattet. Die Entwicklung und Validierung einer Methode zur beschleunigten Lebensdaueranalyse von Beschichtungssystemen trägt dazu bei, Anlagenstillständen und Ertragsverlusten vorzubeugen.

 

Forschungsprojekt zur Bestimmung der Lebensdauer von Rotorblatt-Beschichtungen

Zu diesem Zweck werden im Rahmen des Forschungsprojektes BeLeb (Entwicklung einer Methode zur Bestimmung der Lebensdauer von Rotorblatt-Beschichtungen) Tests im Prüfstand des Fraunhofer IWES durchgeführt. Diese werden mit den Messdaten einer Langzeitstudie an ausgewählten Anlagen, an denen ein bestimmtes Beschichtungsmaterial zum Einsatz kommt, abgeglichen. Der Vergleich von Schädigungsverläufen im Prüfstand und Schadensdokumentationen von Offshore-Anlagen im Betrieb stellt dabei sicher, dass der Prüfstand so realistische Bedingungen wie nur möglich erzeugt und die Wirksamkeit von Schutzmechanismen daher zuverlässig in beschleunigten Zeiträumen abbilden kann. Auf dieser Basis können praxistaugliche Schutzmaßnahmen entwickelt werden.

Die Projektpartner wollen die Wirksamkeit bekannter Schutzmechanismen für Rotorblätter spürbar erhöhen. Davon versprechen sie sich eine Reduktion des Reparatur- und Wartungsaufwands. Damit wäre ein wichtiger Schritt für eine verbesserte Wirtschaftlichkeit und damit eine gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit von Windenergie getan. Die Bereitstellung von wirkungsvollem Regenerosionsschutz ist nicht nur für Betreiber und Wartungsfirmen, sondern auch für Zulieferer von Schutzsystemen sowie Hersteller von Matrixharzen und Gelcoats von hohem Interesse.

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