Schwingungen der Windkraftanlage kontrollieren

Windräder schwingen bei normalen Windgeschwindigkeiten bis zu einem Meter. Die Analyse der Schwingungen ist für die Überwachung wesentlich. Ein neues Verfahren ermöglicht die Untersuchung der gesamten Anlage im laufenden Betrieb.

Schwingungen an Rotor und Turm sind bei Windenergieanlagen permanent vorhanden. Besonders bei Böen müssen diese Bauteile standhalten. Die Analyse der auftretenden Schwingungen ist bei der Anlagenentwicklung, –wartung und –bewertung ein wesentlicher Faktor. Die Messung der Schwingungen ist derzeit nur punktuell mit an der Anlage montierten Sensoren möglich. Dies bedeutet, es können nur Aussagen über Messungen an den Stellen getroffen werden, an denen auch Sensoren angebracht wurden. Der überwiegende Rest der Anlage kann nicht direkt beurteilt werden.

Das Fraunhofer Institut für Optonik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB stellt nun das technisches System "VibroTrack" vor, dass eine Schwingungsanalyse für jeden Punkt der Anlage aus bis zu mehreren hundert Metern Entfernung ermöglicht. Ein auf die Anlage gerichteter Laser kann Schwingungen an beliebigen Stellen der Oberfläche messen. Eine Kamera macht Aufnahmen der Anlage und leitet sie an eine Bildverarbeitungssoftware weiter. Anhand dieser Daten wird ein virtuelles Modell der Flügel erstellt. Innerhalb kurzer Zeit entstehen so wesentlich umfassendere Analysen als bei fest angebauten Sensoren, die nur punktuelle Ergebnisse liefern.

Systemtechnische Beschreibung von Windkraftanlagen

Im Buchkapitel "Physikalische Grundlagen" befassen sich die Springer-Autoren Burcu Özdirk, Martin Kaltschmitt, Martin Skiba und Detlef Schulz in Abschnitt 7.2 "Systemtechnische Beschreibung" mit den technischen Grundlagen der Stromerzeugung aus Windenergie. Innerhalb der Systemelemente werden auch die Rotorsysteme und dahinter stehende Rotorkonzepte erläutert.

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