Neues Verfahren soll Reparaturen an Rotorblättern von Windkrafträdern nahezu ganzjährig möglich machen

19.11.2020 – Wissenschaftler vom Kunststoffzentrum SKZ in Halle haben im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) ein zertifiziertes Verfahren entwickelt, das Reparaturen an Rotorblättern von Windkrafträdern nahezu ganzjährig möglich macht. Von dem neuen Verfahren versprechen sich die Anwender weniger Stillstand, kürzere Reparaturzeiten und auch eine längere Lebensdauer der Windenergieanlagen.

Nach den bisherigen Richtlinien waren Reparaturen am Rotorblatt nur unter bestimmten Wetterbedingungen und ab einer Mindesttemperatur von 16°Celsius möglich. Damit blieben bislang durchschnittlich nur 100 Tage im Jahr, an denen schadhafte Stellen ausgebessert werden konnten. Diese Umstände führen oftmals zu ausgedehnten Stillständen von Anlagen und damit zu enormen Ausfällen bei der Energiegewinnung, da die kälteren Monate besonders ertragreich für Windpark-Betreiber sind.

Windkraftrad Reparatur
Mit dem neuen Verfahren sollen Reparaturen am Rotorblatt nicht wie bisher ab einer Mindesttemperatur von 16°Celsius möglich sein. Bild: Petra Bork/pixelio

Neuer Reparaturmechanismus mit helfender Hitze im Vakuum

Die Rotorblätter sind die am stärksten belasteten Bauteile einer Windenergieanlage, denn sie sind Niederschlägen und anderen Witterungseinflüssen wie beispielsweise UV-Licht ausgesetzt. Regentropfen oder Hagel, die mit hoher Geschwindigkeit auf die Rotorblätter auftreffen, hinterlassen häufig deutliche Spuren.

Eine Lösung für dieses Problem haben jetzt drei Wissenschaftler im Rahmen eines vom AiF-Mitglied Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e.V. (FSKZ) koordinierten Projekts der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) gefunden: Dr.-Ing. Jana Fiedler vom SKZ – Das Kunststoff-Zentrum in Halle und ihre Kollegen Dr.-Ing. Ralf Schlimper und Dipl.-Ing. Thomas Wagner, beide vom Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) in Halle, haben eine Heiz-Vakuumhaube entwickelt, mit der schadhafte Stellen auf den Rotorblättern bereits ab 6°Celsius Außentemperatur weitestgehend witterungsunabhängig instand gesetzt werden können. Dies funktioniere, indem die schadhafte Stelle mit der Haube von der Außenwelt und den herrschenden Witterungsbedingungen abgeschirmt wird.

Übertragung auf andere Branchen

Das mittelständische Unternehmen cp.max Rotortechnik GmbH & Co. KG aus Dresden war als Industriepartner an der Entwicklung der neuen Heiz-Vakuumhaube beteiligt und hat das Reparaturverfahren mittlerweile zertifizieren lassen. SKZ-Geschäftsführer Dr.-Ing. Thomas Hochrein ist von dem Verfahren überzeugt: „Die Ergebnisse sind eine solide Grundlage für neue technische Richtlinien und Reparaturanweisungen, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Außerdem können sie auf weitere Branchen, wie beispielsweise den Automobil- und Schiffsbau, übertragen werden […].“

Auszeichnung und Förderung

Mit dem IGF-Projekt war das Hallenser Forscherteam im Oktober 2020 unter den drei Finalisten für den Otto von Guericke-Preis der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF). Der Forschungspreis wird einmal im Jahr für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der IGF vergeben und ist mit 10.000 Euro dotiert. Die vorwettbewerbliche IGF wird im Innovationsnetzwerk der AiF und ihrer 101 Forschungsvereinigungen organisiert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit öffentlichen Mitteln gefördert. (ds)

www.aif.de

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