Hör genau zu! Schäden an Windkraftanlagen können jetzt erlauscht werden

Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft 2 min Lesedauer

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Wer Windkraftanlagen überprüfen muss, der hat eine aufwändige und teure Aufgabe vor sich. Oft werden Rotorblätter deshalb auf Verdacht ausgetauscht. Das könnte bald gezielter geschehen ...

Die Inspektion von Windraftanlagen ist vor allem offshore teuer und zeitraubend, weshalb man Rotorblätter oft auf Verdacht einfach austauscht. Das ist aber nicht besonders nachhaltig. Jetzt gibt es eine Methode, die Schäden bequemer ermittelt, um ein fragliches Blatt gezielter zu tauschen.(Bild:  Fraunhofer-IIS)
Die Inspektion von Windraftanlagen ist vor allem offshore teuer und zeitraubend, weshalb man Rotorblätter oft auf Verdacht einfach austauscht. Das ist aber nicht besonders nachhaltig. Jetzt gibt es eine Methode, die Schäden bequemer ermittelt, um ein fragliches Blatt gezielter zu tauschen.
(Bild: Fraunhofer-IIS)

Risse, Brüche oder Erosionen in Rotorblättern führen immer wieder zu Ausfällen in Windenergieanlagen, wie es heißt. Vor allem Offshore-Windparks seien gefährdet, weil sie im Meer besonderes starken Belastungen ausgesetzt seien. Inspektionen sind aber wegen der schlechten Zugänglichkeit aufwändig und teuer, weshalb Rotorblätter, wie oben bereits erwähnt, teilweise bereits auf Verdacht ausgetauscht werden. Die Kosten können sich dabei pro Blatt und Schadensfall auf deutlich über 200.000 Euro belaufen. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) und des Schwesterinstituts für Windenergiesysteme (IWES) wollen dabei helfen, dass man in Zukunft nur noch wirklich defekte Rotorblätter austauscht. Wie man betont, kann man nämlich sozusagen hören, wenn etwas nicht stimmt. Gemeinsam haben die Fraunhofer-Institute dafür einen speziellen Chip entwickelt, der im Körperschallsensor zum Einsatz kommt.

Windkraftrotoren nur noch tauschen, wenn es wirklich nötig ist

Die Sensoren, die von innen auf die einzelnen Rotorblätter geklebt werden, nehmen Schallwellen auf, die durch die Struktur der Blätter wandern, wie es dazu heißt. Herausfordernd sei dabei, dass das Material nicht homogen ist, weil Rotorblätter bekanntlich aus unterschiedlichen Schichten bestehen, die vor allem aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK), sogenannten Composites, gefertigt sind. Dieser neue Chip erfasst aber Signale, sogenannte Oberflächenwellen, die im Falle eines Risses wahrzunehmen, sicher. Anschließend übermittelt er sie zum Beispiel via Mobilfunk an die Wartungsspezialisten. Im Unterschied zu üblichen Verfahren (Radar oder Drohnen), die die gesamten Rohdaten aufnehmen und versenden, überträgt der neue Chip aber nur ausschließlich auffällige Informationen, wie die Forscher betonen. Durch Extraktion charakteristischer Merkmale werde das Datenaufkommen dabei sehr reduziert. Damit soll sich zukünftig einerseits feststellen lassen, ob überhaupt ein Schaden aufgetreten ist und die Anlage im schlimmsten Fall abgeschaltet werden muss. Andererseits lassen sich unnötige Servicemissionen zu den schwer zugänglichen Offshore-Windparks reduzieren und optimieren. Schäden können außerdem über einen längeren Zeitraum hinweg zunächst beobachtet werden. Stellt man schließlich fest, dass der anfängliche Schaden tatsächlich größer wird, müssen Techniker erst dann gezielt eine Inspektion durchführen und bei Bedarf eine Reparatur vornehmen.

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