Forschungsprojekt ReliaBlade2

Projekttitel: ReliaBlade2 – Entwicklung neuer Auslegungsmethoden für Rotorblätter

Zusammenfassung:

Die Zuverlässigkeit von Rotorblättern hat eine besondere Bedeutung für einen sicheren und wirtschaftlichen Betrieb von Windenergieanlagen. Jedoch kommt es trotz langjähriger Erfahrung der Windenergieindustrie im Entwurf und Betrieb von Rotorblättern noch immer zu Rissbildungen in der Rotorblattstruktur, die Ursache für kostspielige Reparaturen und Betriebsausfälle sind. Das deutet auf Wissenslücken in der Schadensentstehung durch Ermüdung hin. Wichtige physikalische Zusammenhänge wurden noch nicht vollständig verstanden, was insbesondere die Materialmodellierung und eine umfassende Validierung erweiterter Modelle einschließt. Digitale Zwillinge können darüber hinaus zukünftig helfen, Rotorblätter noch sicherer und kosteneffizienter zu betreiben. Jedoch stehen noch nicht alle Methoden zur Verfügung, um probabilistische Unschärfen in einem Digitalen Zwilling abbilden zu können. Um die genannten Wissenslücken zu schließen, hat sich ein Konsortium aus Forschungsinstitutionen und Industriepartnern zusammengefunden.

Das Teilvorhaben von ForWind Hannover verfolgt das allumfassende Ziel, die Strukturzuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit von Rotorblättern zu erhöhen. Dazu soll eine neue Auslegungsphilosophie für die Ermüdung von Rotorblättern in der Industrie etabliert werden, die progressive Matrixschäden einbezieht. Dabei wird auf selbst entwickelte und teilwiese in der Industrie verwendete Ermüdungsschädigungsmodelle zurückgegriffen. Charakterisierungs- und Validierungsversuche auf Couponebene sind integraler Bestandteil des Teilvorhabens. Außerdem sollen Methoden für das Erstellen probabilistischer digitaler Zwillinge entwickelt werden, die räumlich und statistisch verteilte Fertigungsimperfektionen mit Hilfe eines KI-basierten Model Updatings einbeziehen. Die entwickelten Modelle und Methoden sollen erstmalig an einem industriell gefertigten Rotorblatt angewendet und durch Ganzblattversuche validiert werden.