Lebensdauer Windenergieanlagen Uni Bremen BINMAQ Jan Westerkamp

Jan Westerkamp, Uni Bremen, führt im erweiterten Labor optische Messungen mit einem speziellen Sensor durch: „„Durch die Verbesserung der Messtechniken in unserem Labor schaffen wir die Möglichkeit, die Lebensdauer und den Wirkungsgrad von Windenergieanlagen deutlich zu erhöhen sowie Geräuschemissionen zu reduzieren.“ Bild: Harald Rehling (Uni Bremen)

Windenergieanlagen (WEA) müssen hohen dynamischen Belastungen standhalten. In vielen Anlagen sind in den vergangenen Jahren mehrmals Lager- und Zahnradschäden aufgetreten. Grund für diese Schäden sind Qualitätsmängel an den Getriebebauteilen. Mit einer zuverlässigen und aussagefähigen Messtechnik kann solchen Schäden künftig nachhaltig vorgebeugt werden, so die Uni Bremen. Dafür hat das Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ) der Uni Bremen jetzt sein deutschlandweit einmaliges Labor für Großverzahnungsmessungen erweitert. Es versetzt das BIMAQ in die Lage, Bauteile bis zu 6.300 kg mit optischen und taktilen Sensoren zu messen.

Der neue Drehtisch und das klimatisierte Lager für die Vortemperierung der Bauteile erweitern das Spektrum der einsetzbaren Messstrategien und erhöhen die Laborkapazität. Verbundpartner sind die Universität Bremen, Hexagon Metrology (Wetzlar) sowie die Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert die Universität Bremen in dem Verbundprojekt mit mehr als einer Mio Euro. Die Gesamtfördersumme beträgt etwa 2,3 Mio Euro.

Trotz ihrer hohen wirtschaftlichen Bedeutung sei die Messung großer Verzahnungen heutzutage immer noch eine große Herausforderung. Bei den Herstellern von Großverzahnungen gebe es zwar so genannte Meisterräder zur Beurteilung der Qualität der eigenen Zahnräder. Allerdings mangelte es bislang an wichtigen physikalischen Grundlagen zur Durchführung genauer Messungen und zur Rückführung der Messungen auf die internationale Einheit Meter, so das BIMAQ. Diese wurden im Rahmen des Verbundprojekts durch die PTB in Braunschweig geschaffen. „Durch die Verbesserung der Messtechniken in unserem Labor schaffen wir die Möglichkeit, die Lebensdauer und den Wirkungsgrad von Windenergieanlagen deutlich zu erhöhen sowie Geräuschemissionen zu reduzieren“, sagt Jan Westerkamp, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am BIMAQ.

Zudem ermöglichen sie weitere Optimierungen der Fertigungsprozesse. Im Rahmen des Verbundprojekts und darauf aufbauenden Forschungsvorhaben sollen in den nächsten Jahren unterschiedliche Mess- und Auswerteverfahren entwickelt werden. Um die Aussagefähigkeit hinsichtlich der Qualität der gefertigten Verzahnungen weiter zu erhöhen, befasst sich das Projekt darüber hinaus mit dem Einsatz von Multi-Sensorik bei der Messung. Hierbei kommen neu entwickelte, optische Sensoren zum Einsatz, welche über eine im Projekt entwickelte Software-Schnittstelle an Koordinatenmessgeräte angeschlossen werden.