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Windkraftanlagen-Pflege „Hautpflege“ für Rotoren für Otto von Guericke-Preis nominiert

Redakteur: Peter Königsreuther

Die SKZ-Forscherin Dr.-Ing. Jana Fiedler und die Fraunhofer-Experten Dr.-Ing. Ralf Schlimper und Thomas Wagner aus Halle gehören damit zu den Top 3 der eingereichten Vorschläge, heißt es genauer.

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Strom vom Windrad ist gut, aber die Rotoren müssen viel aushalten. Reparaturen werden irgendwann nötig. Für ein optimiertes Reparaturverfahren, wurden Forscher jetzt ausgezeichnet.
Strom vom Windrad ist gut, aber die Rotoren müssen viel aushalten. Reparaturen werden irgendwann nötig. Für ein optimiertes Reparaturverfahren, wurden Forscher jetzt ausgezeichnet.
(Bild: SKZ)

Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Halle wurde für den Otto von Guericke-Preis 2020 der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) nominiert. Das SKZ baute eine Brücke von der Grundlagenentwicklung zur konkreten Anwendung. Dafür landete das SKZ gemeinsam mit dem Fraunhofer-IMWS unter den TOP-3-Preisträgern und glänzte mit direktem Transfer in die Wirtschaft, heißt es weiter. Die Arbeiten, die dahinterstehen, befassten sich mit notwendigen Reparaturverfahren für die Instandhaltung von Windkraftrotorblättern. Was früher nur im Sommer möglich war, geht nun fast das ganze Jahr, betonen die Beteiligten.

Hohe Kosten drohen bei stehendem Rotor

Der Ausbau der Windenergie ist inzwischen weit fortgeschritten, dass die Instandhaltung der bestehenden Anlagen immer wichtiger wird. Besonders die Rotorblätter unterliegen im Betrieb einer starken Belastung. Wenn hier Schäden auftreten, steht die Windkraftanlage im schlimmsten Fall komplett still. Problematisch sind die hohen Kosten für den Betreiber der Anlage. Dr. Jana Fieder erläutert: „Jeder Tag ohne Anlagenstillstand spart bares Geld: Für eine 2,5-MW-Anlage kann man je nach Standort circa 4000 bis 5000 Euro pro Tag veranschlagen. Ein Totalverlust eines Blattes oder gar der Anlage bedeutet Kosten in Millionenhöhe.“

Die Fortschritte bei der Erforschung von Reparaturverfahren unter der Einwirkung von Witterung und Umwelteinflüssen stellen nicht nur einen Meilenstein für die Reparatur von Windkrafträdern dar, sondern konnten bereits in eine industrielle Anwendung umgesetzt werden. Sei ein Schaden an Rotorblättern so gravierend, dass ein Stillstand unausweichlich ist, könne die Reparatur nur bei geeigneten Witterungsbedingungen erfolgen. Das bedeutete bis heute, dass das nur ab Außentemperatur von über 16 °C funktionierte. Defekte Rotorblätter können dadurch vor allem im Winterhalbjahr oft monatelang nicht repariert werden, weil im Durchschnitt nur 100 Tage bleiben, an denen schadhafte Stellen ausgebessert werden können.

Dr.-Ing. Jana Fiedler vom SKZ gehört zu den Gewinnern: „Mit dem neuen Verfahren, das auf einer speziellen Heizhaube basiert, können Windkraft-Rotorblätter nun auch bei Außentemperaturen von weit unter 15 °C prozesssicher repariert werden.“
Dr.-Ing. Jana Fiedler vom SKZ gehört zu den Gewinnern: „Mit dem neuen Verfahren, das auf einer speziellen Heizhaube basiert, können Windkraft-Rotorblätter nun auch bei Außentemperaturen von weit unter 15 °C prozesssicher repariert werden.“
(Bild: SKZ)

Das defekte Rotorblatt kommt jetzt buchstäblich unter die Haube

Das Forscherteam schaffte es nun, das mögliche Reparaturzeitfenster zu verdoppeln. Gemeinsam mit dem Industriepartner cp.max GmbH wurde ein reproduzierbares Reparaturverfahren für Windkraft-Rotorblätter entwickelt. Damit sind nun auch Reparaturen bei weit unter 15 °C möglich. Der Kern des Verfahrens ist eine elastische Heiz-Vakuum-Haube, welche nach der Reparatur direkt auf die betroffene Fläche des Rotorblattes aufgesetzt wird. Die Kombination aus Wärme und Vakuum garantiert eine gleichmäßige Aushärtung des Reparaturlaminats am Rotorblatt, mit weitest gehender Unabhängigkeit von den Witterungsbedingungen.

„Das erfolgreiche Projekt war in vielerlei Hinsicht äußerst wichtig für unser Unternehmen und die gesamte Branche“, hebt Dipl.-Ing. Thomas Heinecke von cp.max GmbH hervor. Die Entwicklung der Haube ist mittlerweile abgeschlossen. cp.max hat das Reparaturverfahren durch den Germanischen Lloyd (GL) zertifizieren lassen und hat somit die wichtige Zulassung erhalten.

Dr. Thomas Hochrein Geschäftsführer am SKZ betont „Innerhalb von nur 5 Jahren konnten die Erkenntnisse aus der vorwettbewerblichen Forschung im Rahmen des IGF-Projektes in ein fertiges Produkt umgesetzt werden.

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