Forschungsprojekt „Winclusion“ Lebensdauer von Windgetrieben besser vorhersagen

Im Forschungsprojekt „Winclusion“ entwickelt das WZL der RWTH Aachen University gemeinsam mit Industriepartnern neue Methoden, um die Lebensdauer von Windgetrieben präzise vorherzusagen. Das soll ungeplante Stillstände vermeiden.

Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University startet offiziell das neue Forschungsprojekt „Winclusion – Lebenszyklusparallele Bestimmung der Fehlstellenverteilung zur verbesserten Lebensdauervorhersage von Windgetrieben“. Das Projekt zielt darauf ab, die Lebensdauerprognose von Windgetrieben durch neue Analyse- und Modellierungsansätze besser zu verstehen und belastbare Vorhersagen über deren Zuverlässigkeit zu ermöglichen.

Höhere Leistungsdichte fördert Ermüdung im Zahnvoluemn

Vor dem Hintergrund der ambitionierten CO₂-Reduktionsziele der EU und dem damit verbundenen Ausbau der Windenergie rückt die Optimierung der Getriebezuverlässigkeit in den Fokus. Die kontinuierliche Steigerung der Leistungsdichte bei Windkraftgetrieben führt dazu, dass Verzahnungsschäden zunehmend durch Ermüdung an nichtmetallischen Einschlüssen (Fehlstellen) im Zahnvolumen entstehen. Dies kann in der Folge zum Totalschaden des Getriebes und somit zum Stillstand der Windturbine und der Unterbrechung der Stromproduktion führen.

Winclusion verfolgt daher einen interdisziplinären Ansatz: Entlang des gesamten Produktlebenszyklus wird eine Methodik zur unsicherheitsbasierten Bestimmung der Fehlstellenverteilung entwickelt. Mit der Kenntnis der Fehlstellenverteilung können im Anschluss Simulationsmodelle gespeist werden, um daraus unsicherheitsbasierte Lebensdauervorhersagen der Zahnräder im Betrieb abzuleiten.

Stahlhersteller, Flender und Karl Deutsch als Projektpartner

Das auf 42 Monate angelegte und von der Europäischen Union geförderte Projekt wird vom WZL der RWTH Aachen koordiniert. Gemeinsam mit den Industriepartnern Sidenor (Spanien) und Ovako (Schweden) – zwei führenden europäischen Stahlherstellern –, dem deutschen Spezialisten für Ultraschallprüftechnik Karl Deutsch Prüf- und Messgerätebau sowie dem Getriebebauer Flender hat sich ein Konsortium aus Forschung und Industrie mit umfassender Expertise entlang der gesamten Prozesskette eines Getriebes zusammengefunden.

Mit diesem interdisziplinären Ansatz will Winclusion einen wichtigen Beitrag zur verbesserten Lebensdauerprognose von Windkraftgetrieben und zur Reduktion ungeplanter Stillstände leisten – und damit zu einer nachhaltigen, zuverlässigen Energieversorgung in Europa.

Neuer Standard für die Lebensdauervorhersage von Windgetrieben

„Mit Winclusion wollen wir einen neuen Standard für die Lebensdauervorhersage von Windgetrieben setzen – nicht nur theoretisch, sondern mit Blick auf die reale industrielle Anwendung. Die Fähigkeit, Fehlstellenverteilungen über den gesamten Lebenszyklus zu verstehen und modellieren zu können, schafft eine völlig neue Grundlage für zuverlässige Lebensdauervorhersagen“, erklärt Johannes Rolzhäuser, M.Sc., Projektleiter am WZL.

Der Projektstart wurde mit einem erfolgreichen Kick-Off-Meeting begangen, bei dem die Partner erste Arbeitspakete definierten und Meilensteine für die kommenden Monate festlegten. Die Kombination aus universitärer Forschung und industrieller Zusammenarbeit sei ein zentraler Baustein, um die Forschungsergebnisse schnell und praxisorientiert in die Anwendung zu bringen. Mit Winclusion will das WZL seinen Beitrag zur energieeffizienten und zuverlässigen Produktionstechnik stärken und einen wichtigen Beitrag zur Innovationskraft der Windenergiebranche leisten.

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