Inspektion, Diagnose und Wartung
Die Windkraft spielt eine bedeutende Rolle bei der Bewältigung der Energiewende. Dies spiegelt sich in der Anzahl bereits installierter Windenergieanlagen (WEA) und dem hohen Anteil am regenerativen Energiemix wider. Zugleich existieren jedoch noch zahlreiche ungelöste Herausforderungen bei der Herstellung, der Errichtung und dem Betrieb der WEA. Wesentliche Anlagenkomponenten sind die Rotorblätter, die zur weiteren Leistungssteigerung immer größere Abmessungen erreichen und den daraus resultierenden enormen Belastungen ausgesetzt sind.
Die Rotorblattfertigung besteht aus vielen komplexen Prozessschritten, die an vielen Stellen in Handarbeit erfolgen. Hierbei kann es zu einer Vielzahl von Fehlerstellen kommen. Eine Qualitätskontrolle im Rahmen der Fertigung sowie regelmäßige Inspektion in der Betriebsphase und Zustandsbewertung der Rotorblätter ist daher sehr wichtig.
Zurzeit erfolgt die Inspektion manuell durch Sachverständige. Bei der wiederkehrenden Prüfung kommen zur Außeninspektion seilunterstützte Zugangstechnik zum Einsatz, d.h. ein Industriekletterer seilt sich von der Rotornabe ab oder nutzt eine Arbeitsbühne, um zum Rotorblatt zu gelangen. Es erfolgt eine Sichtprüfung des gesamten Rotorblattes einhergehend mit Abklopfen. Bei diesem Verfahren sind nur oberflächennahe Schäden erkennbar. Zudem ist diese Arbeitsweise gefährlich und zeitaufwändig. Von innen kann manuell nur etwas das erste Drittel des Blattes inspiziert werde, d.h. zwei Drittel bleiben derzeit unprüfbar.
Zur Verbesserung der Prozess- und Arbeitssicherheit bedarf es alternativer Inspektionsmethoden. Hier setzt das Netzwerk „InDiWa“ an.
Im Rahmen des Netzwerkes „InDiWa“ ist die Entwicklung von Systemen zur automatisierten Zustandsüberwachung und frühzeitigen Erkennung von Materialfehlern, Beschädigung sowie Verschleißerscheinungen an Rotorblättern von Windenergieanlagen und zur Unterstützung der zustandsorientierten Wartung vorgesehen.
Intention des Netzwerkes ist es, Lösungen zu entwickeln, die eine ganzheitliche Rotorblattinspektion, Schadensdiagnostik und Wartung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund ermöglichen und die Arbeits- und Prozesssicherheit verbessern.
Ziel ist es, innovative praxistaugliche Produkte, Verfahren und technische Dienstleistungen zu entwickeln, zu erproben und als neues Marktleistungsangebot zu etablieren. Dabei stehen kostenoptimierte Lösungen im Fokus.
Das Netzwerkmanagement obliegt der ZPVP Zentrum für Produkt-, Verfahrens- und Prozessinnovationen GmbH, Experimentelle Fabrik Magdeburg.
Das Netzwerk „InDiWa“ wurde in der Kategorie „Forschung“ mit dem Umweltpreis der Landehauptstadt Magdeburg 2017 und in der Kategorie „Innovativste Allianz“ mit dem Hugo Junkers Preis für Forschung und Innovationen aus Sachsen-Anhalt 2016 ausgezeichnet.
Das Netzwerk wurde im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) von 07/2012 bis 06/2016 gefördert. Seitdem besteht das Netzwerk ungefördert fort.
Der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft würdigt die Forschungstätigkeit der ZPVP GmbH mit dem Gütesiegel „Innovativ durch Forschung“.
Quellen:
Projekte im Netzwerk „InDiWa“:
- FuE-Projekt „MARS“ – Maschine zum umweltschonenden Rückbau von Spannbetontürmen von Windenergieanlagen
- FuE-Projekt „ThoR“ – Thermographisch-optisches Inspektionsverfahren zur autonomen Prüfung der inneren Strukturen von Rotorblättern
- FuE-Projekt „RotoKopter“ – neuartiges Verfahren zur automatisierten und gefahrfreien Inspektion der Rotorblattaußenseite von Windenergieanlagen mittels Multikopter, geeigneter optischer Sensorik und implementierter Softwaremodule zur virtuellen Inspektion
- FuE-Projekt „Wartungskammer“ – Flexible Rotorblatt-Wartungssysteme für jede Witterung
- FuE-Projekt „RotoScan“ – Entwicklung eines modularen Systems zur automatisierten Qualitätssicherung in der Rotorblatt‐Fertigung, zur automatisierten Inneninspektion von Rotorblättern in der Betriebsphase und zur Schadensbewertung und lückenlosen Dokumentation von Inspektions- und Wartungsarbeiten an Rotorblättern
- FuE-Projekt „InspektoKopter“ – Flugroboter mit modularer Mess- und Prüftechnik sowie intelligentem Flugassistenzsystem zur gefahrenlosen Außeninspektion von Windrädern
- FuE-Projekt „BladeRepair“ – Entwicklung eines innovativen Reparaturbeschichtungssystems für Rotorblätter von Windenergieanlagen zur Verlängerung deren Lebensdauer
- FuE-Projekt „3DLiveVis“ – 3D-Livevisualisierung von Massendaten für das Monitoring großvolumiger Teile auf betriebsinternen Logistikflächen
- FuE-Projekt „AZuR“ – Mobiler Roboter mit hochauflösender Kamera- und Beleuchtungstechnik sowie Schadensbewertungsverfahren zur Inneninspektion von Rotorblättern
- FuE-Projekt „INKa“ – Intelligenter sensorgestützter Nahbereichsschutz für mobile Kleinwasserkraftanlagen
Beitrag veröffentlicht am 25. Oktober 2019 und zuletzt aktualisiert am 10. Mai 2022.
