Windkraftanlagen unter der Lupe

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Tragstrukturen aus Stahl, Guss, Beton oder Hybridmaterialien von On- und Offshore-Windkraftanlagen müssen untersucht werden. Das neue Testzentrum an der Leibniz Universität Hannover hat dazu die erforderlichen Großversuchsgeräte.

Im Testzentrum für Tragstrukturen an der Leibniz Universität Hannover werden an Großversuchsgeräten, in Laboren und Werkstätten experimentelle Untersuchungen an Tragstrukturen für Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen durchgeführt. In Speziallaboren für Stahl, Beton, Faserverbundwerkstoffe und geotechnische Untersuchungen kann die Beanspruchung von Tragstrukturen aus Stahl, Guss, Beton oder Hybridmaterialien im Zeitraffer untersucht werden. Schädigungsvorgänge lassen sich so frühzeitig erkennen und die Tragstrukturen können optimiert werden. Zudem sollen am Testzentrum alternative Materialien getestet und neue Bauverfahrenstechniken erprobt werden. Das Senken der Kosten der Windenergienutzung und das Erhöhen der Verfügbarkeit der Anlagen sind die Ziele.

"Gerade der Einsatz von Anlagen in großer Wassertiefe erfordert zuverlässige Lösungen auf aktuellem technischen Niveau", betonte Staatssekretär Uwe Beckmeyer bei der Eröffnung des Testzentrums. "Die neue Großeinrichtung an der Leibnitz Universität Hannover kann hier wichtige Hinweise für Hersteller, Projektierer und Betreiber liefern."

Ausstattung des Testzentrums

Zur experimentellen Ausstattung des Testzentrums zählen zwei europaweit einzigartige Großversuchsgeräte zur Prüfung von großmaßstäblichen Versuchskörpern von Tragstrukturen für Windenergieanlagen:

• Auf dem Spannfeld werden Tragstrukturen in großem Maßstab eingespannt, so dass mehraxiale
  Belastungen ausgeübt und das Ermüdungsverhalten an Tragstrukturen geprüft werden könne.
• In der Grundbauversuchsgrube können im Wasser stehende Tragstrukturen und Einrammprozesse untersucht werden.

Ein 1 MW- Generator-Umrichterprüfstand, ein Autoklave, eine Resonanzprüfmaschine und eine Klimakammer mit Meersalzsimulation zählen ebenfalls dazu.

Das künftige Testzentrum in Hannover ergänzt andere Großversuchseinrichtungen, die die Baugruppen Rotor und Gondel abdecken. Das Testzentrum in Hannover-Marienwerder ist ein Kooperationsprojekt der Leibniz Universität Hannover, dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, IWES, und dem Zentrum für Windenergieforschung, ForWind, einem Zusammenschluss der Universitäten Hannover, Oldenburg und Bremen.

Auf die technischen Details von Tragstrukturen, speziell auf Turm und Gründung, gehen die Springer-Autoren Robert Gasch und Jochen Twele im Buchkapitel"Wind turbines - design and components" ein. Sie sind der Meinung, dass Maschinenbau-Ingenieure die Komplexität der Konstruktion von Tragstrukturen oft unterschätzen, und führen dies detailliert unter der Überschrift "3.4 Tower and foundation" aus.