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Windenergietechnik II

Windenergietechnik II

Windenergieanlage vor blauem Himmel mit weißen Wolken Windenergieanlage vor blauem Himmel mit weißen Wolken Windenergieanlage vor blauem Himmel mit weißen Wolken © Jan Kopřiva / Unsplash

Das Modul WET II ist das zweite von zwei Modulen, die in die Technologie und die Funktionsweise von Windenergieanlagen einführen. Es baut auf dem Modul WET I auf und vertieft die dort gewonnenen Kompetenzen und Erkenntnisse. Das Modul setzt sich aus einer Vorlesung, einer Übung und einer Studienleistung zusammen.


Leistungspunkte

6 LP / 5LP

abhängig von PO

Semster

SoSe

SWS: 2V / 2Ü

Prüfungsleistung

MP

20 min

Sprache

DE

Unterlagen z. T. EN


HIGHLIGHT: LASTSIMULATIONEN

In der begleitenden Übung werden in WET II Lastsimulationen mit aeroelastischen Codes durchgeführt. Die Simulationsergebnisse werden anschließend analysiert und interpretiert. Dadurch wird ein Grundverständnis der Anlagendynamik als Gesamtsystem aufgebaut. Außerdem werden die Fähigkeiten in der Simulation und der Datenauswertung – beides Bereiche, die im Kontext der Digitalisierung und Industrie 4.0 eine entscheidende Rolle spielen – geschult. Hierzu wird daher auch eine Studienleistung angefertigt.

LERNZIELE

Die Studierenden erwerben durch dieses Modul vielfältige vertiefte Kompetenzen im Bereich der Windenergietechnik. Nach erfolgreichem Abschluss können die Studierenden:

  • dynamische Effekte bei Windenergieanlagen benennen und erläutern,
  • unter Einschränkungen die Strukturdynamik einer Windenergieanlage sowie maßgebende Eigenfrequenzen berechnen,
  • die instationäre Blattelement-Impulstheorie erläutern,
  • eine Parametrisierung von Zertifizierungslastfällen und Windenergieanlagen mit geeigneter Software durchführen,
  • für ausgewählte Lastfälle die Belastungen auf Anlagenkomponenten im Rahmen einer Gesamtanlagensimulation berechnen und interpretieren,
  • eine Ermüdungsbemessung zu vorgegebenen Randbedingungen durchführen,
  • die Einwirkungen auf Offshore-Windenergieanlagen erläutern,
  • die Funktionsweise schwimmender Offshore-Windenergieanlagen erläutern,
  • die Vorgänge des integrierten Anlagenentwurfs beurteilen und
  • die Funktionsweise vertikalachsiger Windenergieanlagen erläutern.

VORLESUNGSINHALTE

Die Vorlesung des Moduls WET II besteht aus folgenden Themenkomplexen:

  • Strukturdynamik von Windenergieanlagen
  • Instationäre Aerodynamik von Windenergieanlagen
  • Lastenrechnung und Zertifizierung
  • Konzepte zum Ermüdungsfestigkeits-Nachweis
  • Einwirkungen auf Offshore-Windenergieanlagen
  • Schwimmende Anlagenkonzepte
  • Vertikalachsige Windenergieanlagen
  • Integrierter Anlagenentwurf

ÜBUNG UND STUDIENLEISTUNG

In der Übungsveranstaltung des Moduls WET II werden die Inhalte der Vorlesungen durch Rechenbeispiele vertieft. Die Übung ist in klassischen Frontalunterricht im Seminarraum, interaktive Teile, in denen die Studierenden selbstständig unter Anleitung Aufgaben lösen, und Rechnerübungen im CIP-Pool unterteilt. Für die Rechnerübungen sind keine speziellen Software-Vorkenntnisse erforderlich.

© FBG / C. Bierwagen
© Silvio Matysik / wind-turbine-models.com
© FBG / C. Bierwagen

In der Studienleistung werden eigenständig Simulationen einer vorgegebenen Anlage durchgeführt. Auf Basis ausgewählter Lastfälle ist die Anlagendynamik zu analysieren und zu interpretieren. Die Ergebnisse werden abschließend in Form eines technischen Berichts dokumentiert. Die Studienleistung stellt damit auch eine Hilfe für die Prüfungsvorbereitung dar.

PRÜFUNG

Zum erfolgreichen Abschluss des Moduls WET II wird eine mündliche Prüfung abgenommen. Die Dauer der Prüfung beträgt rund 20 Minuten. In der mündlichen Prüfung werden die theoretischen Zusammenhänge, die in der Vorlesung und den Übungsveranstaltungen diskutiert wurden, abgefragt. Auch theoretische Herleitungen sind Bestandteil der Prüfung.

Studierende müssen sich für die Teilnahme am Prüfungsverfahren rechtzeitig online beim Akademischen Prüfungsamt anmelden. Auch für die Studienleistung ist eine online-Anmeldung erforderlich.


Änderungen für den Masterstudiengang "Energietechnik": In diesem Studiengang werden 5 LP erworben. Daher ist eine Studienleistung mit reduziertem Umfang zu erbringen. Details werden in den Lehrveranstaltungen bekannt gegeben.