Forschung
Forschungsprojekte

Forschungsprojekte am Institut für Windenergiesysteme

Laufende Forschungsprojekte

  • Aeroelastische Stabilität von Windenergieanlagen
    Dieses Projekt beschäftigt sich damit, wie simulationsgestützt die aeroelastische Stabilität von Windenergieanlagen nachgewiesen werden kann. Dazu werden Anlagensimulationen im Zeitbereich für bestimmte Szenarien – wie z. B. Runaway-Szenarien – genutzt. Untersucht werden sowohl klassische Anlagenkonfigurationen als auch solche mit Rotorblättern, in die gezielte Biege-Torsions-Kopplung oder Hinterkantenklappen integriert sind. Das Projekt ist als Task 4.2.2 in das Verbundforschungsvorhaben "SmartBlades2" eingebettet.
    Leitung: Claudio Balzani
    Team: Jelmer Derk Polman
    Jahr: 2016
    Förderung: BMWi (FKZ: 0324032C)
    Laufzeit: seit 2016
  • Analyse der Nichtproportionalitäten in Ermüdungsbeanspruchungen von Rotorblatt-Verklebungen
    Für die Wahl eines geeigneten Berechnungsverfahrens für Materialermüdung in Rotorblatt-Verklebungen ist es unerlässlich, den qualitativen Verlauf von Spannungszeitreihen genau zu kennen. Dieses Forschungsprojekt befasst sich mit der Analyse ermüdungsrelevanter Spannungshistorien und der Quantifikation von darin enthaltenen Nichtproportionalitäten.
    Leitung: Claudio Balzani
    Team: Pablo Noever Castelos
    Jahr: 2017
    Förderung: Internes Projekt
    Laufzeit: seit 2017
    Proportionale (a-b) und nichtproportionale (c-d) Zeitreihen im zweidimensionalen Spannungsraum Proportionale (a-b) und nichtproportionale (c-d) Zeitreihen im zweidimensionalen Spannungsraum © IWES / Michael Wentingmann
  • Materialverhalten auf der Mikroskala mittels hochauflösender Röntgen-Mikroskopie
    Um die Grenzen der Skalierbarkeit von Rotorblättern zu überwinden und um die Zuverlässigkeit von Windenergieanlagen zu erhöhen, ist ein tiefgreifendes Verständnis der eingesetzten Materialien auf der Mikroskala erforderlich. Mittels hochauflösender Röntgen-Mikroskopie werden Mikrostrukturen dreidimensional visualisiert, um Materialmodelle zu erweitern und zu verfeinern.
    Leitung: Claudio Balzani
    Team: Nikolas Manousides
    Jahr: 2017
    Förderung: internes Projekt
    Laufzeit: seit 2016
    Hochauflösende Röntgen-Mikroskopie eines Faserverbund-Werkstoffs Hochauflösende Röntgen-Mikroskopie eines Faserverbund-Werkstoffs © IWES / Nikolas Manousides
  • SmartBlades2 - Bau, Test und Weiterentwicklung intelligenter Rotorblätter
    Das Verbundforschungsprojekt befasst sich mit der Weiterentwicklung intelligenter Rotorblatt-Technologien. Diese haben das Ziel, mechanische Belastungen einer Windenergieanlage zu reduzieren. Untersucht werden Rotorblätter mit passiver Biege-Torsions-Kopplung, aktiven flexiblen Hinterkanten oder adaptiven Vorflügeln. Darüber hinaus werden Querschnittsthemen behandelt, die für alle Technologien relevant sind.
    Leitung: Claudio Balzani
    Team: Tobias Holst, Sina Lotfiomran, Pablo Noever Castelos, Jelmer Derk Polman, Michael Wentingmann
    Jahr: 2016
    Förderung: BMWi (FKZ: 0324032C)
    Laufzeit: 2016-2019
    Forschungsprojekte SmartBlades2: Installation der Rotorblätter mit Biege-Torsions-Kopplung Forschungsprojekte SmartBlades2: Installation der Rotorblätter mit Biege-Torsions-Kopplung © Lee Jay Fingersh / NREL
  • Wirkebenen-basierte Ermüdungsanalysen von Rotorblatt-Verklebungen
    Verklebungen von Rotorblättern sind nichtproportionalen und multiaxialen Beanspruchungen ausgesetzt, die die Genauigkeit der Lebensdauerprognosen globaler Versagenskriterien beeinträchtigen. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Lebensdauerprognosen werden Methoden einer Wirkebenen-basierten Ermüdungsanalyse entwickelt.
    Leitung: Claudio Balzani
    Team: Michael Wentingmann, Pablo Noever Castelos
    Jahr: 2017
    Förderung: Internes Projekt
    Laufzeit: seit 2017
    Visualisierung des Wirkebenen-basierten Ansatzes für Ermüdungsanalysen bei Verklebungen Visualisierung des Wirkebenen-basierten Ansatzes für Ermüdungsanalysen bei Verklebungen © IWES / Michael Wentingmann

Abgeschlossene Forschungsprojekte

  • Quasi-statische Schadensanalyse von Faserverbund-Schichten in Rotorblättern
    Eine zuverlässige Schadensanalyse von Rotorblättern erfordert die Betrachtung physikalisch basierter Schadenskriterien für Faserverbundlaminate. Im Rahmen dieses internen Projekts wurden die Schadenskriterien nach Hashin und nach Puck im Postprocessing des am Institut entwickelten Simulationstools MoCA (Model Creator and Analyzer) implementiert. Damit werden Schadensanalysen der Faserverbundlaminate in Rotorblättern von Windenergieanlagen ermöglicht.
    Leitung: Claudio Balzani
    Team: Heloísa Guedes Mendonça
    Jahr: 2017
    Förderung: Internes Projekt
    Laufzeit: 2016-2017
    Simulationsergebnisse mit dem am IWES entwickelten Tool "MoCA" Simulationsergebnisse mit dem am IWES entwickelten Tool "MoCA" © IWES / Heloísa Guedes Mendonça