Lagerprüfstand erlangt volle Funktionalität Standorteröffnung

Pünktlich zur Standorteröffnung am 6. Mai präsentiert sich der jüngste Prüfstand des IWES-Portfolios den Gästen mit voller Einsatzfähigkeit. Mit dem neuen Lagerprüfstand BEAT6.1 in Hamburg wurden die ersten Blattlager in einem stark vereinfachten, aber branchenüblichen Aufbau geprüft. Durch den Einbau von speziell gefertigten Hybridbauteilen sind nun auch dynamische Lasten auf das Lager aufprägbar, was besonders realistische Testbedingungen schafft. Die Freie und Hansestadt Hamburg förderte die Ansiedlung des Instituts mit rund 8,3 Mio. Euro. Zusammen mit der Forschungsförderung des BMWi (Projekt HAPT) wurden am Standort insgesamt rund 20 Mio. Euro in Innovationen investiert.

Die ersten Prüf-Durchläufe im Dauerbetrieb von Lagern sind erfolgt und werden noch bis Mitte August fortgesetzt. Für Dauerlaufprüfungen von Lagern von Windenergieanlagen bis zu 10 MW erzeugen Prüfingenieure des Fraunhofer IWES mittels einer komplexen Datenanalyse Zeitreihen, die unterschiedliche Schadensmechanismen nachbilden. Damit ist es möglich, die Widerstandsfähigkeit dieser Bauteile vor ihrer Installation an einer Windenergieanlage in nur wenigen Monaten für ihre komplette Betriebsdauer zu prüfen. Ziel ist eine möglichst realistische Nachbildung der Lasten, die auf die 10 Tonnen schweren Lager im Betrieb einwirken, am Prüfstand BEAT 6.1 (Bearing Endurance and Acceptance Test rig). Lager zählen zu den besonders belasteten Komponenten und weisen eine vergleichsweise hohe Ausfallwahrscheinlichkeit auf.

Die Erweiterung des Prüfstandes um Hybridbauteile war daher der letzte entscheidende Ausbauschritt: Dort, wo eine Windenergieanlage steifere Anschlusskonstruktionen aufweist (z.B. an den Gurten des Rotorblattes), bringen auch die Bauteile Lasten in das Lager ein; dort, wo die Konstruktion nachgiebiger ist - z.B. an der Hinterkante des Rotorblattes - sind auch die Bauteile elastischer. Auf diese Weise werden dynamische Lasten abgebildet und eine realistische Prüfsituation erzeugt.

Die Freie und Hansestadt Hamburg förderte die Ansiedlung des Instituts mit rund 8,3 Mio. Euro. Insgesamt wurden am Standort rund 20 Mio. Euro in Innovationen investiert. Dies stärkt den Windenergie-Hub Hamburg, denn gemeinsam mit dem CC4E und dem Cluster „Renewable Energy Hamburg“ will das Fraunhofer IWES die Vernetzung der Windenergieforschung in Norddeutschland weiter ausbauen und neue Forschungsfelder erschließen.

Hamburgs Wissenschaftssenatorin Katharina Fegebank: „Der IWES-Standort Bergedorf ist ein großer Gewinn für die Wissenschaftsmetropole Hamburg: Windenergieforschung ist eines der wichtigsten Zukunftsfelder. Die Menschen erwarten zu Recht, dass die Wissenschaft hier vorankommt. Ich danke der Fraunhofer-Gesellschaft für ihr Vertrauen in den Standort.“

„Wir freuen uns über die neue Niederlassung, die uns Raum zur Expansion und eine hervorragende Anbindung an unsere Partner am CC4E bietet“, sagt Prof. Andreas Reuter, Institutsleiter des Fraunhofer IWES.

Mit diesem Standort hat Fraunhofer ein weiteres Standbein in der Hansestadt. Die Nähe zu den Unternehmen der Windenergie in Hamburg und Norddeutschland sorgt für kurze Wege und fördert die Forschungskooperationen.

„Mit der Ansiedlung des Fraunhofer IWES wird der Energie-Campus als führender Standort für Windenergie-Forschung in Hamburg sehr gestärkt. Gemeinsam werden wir an neuen Lösungen für die Energiewende in der Sektorkopplung arbeiten“, so Prof. Werner Beba vom CC4E.

Mit dem neuen Prüfstand wurden von Beginn an Rotorblattlager mit 5 Metern Durchmesser aus dem Forschungsprojekt HAPT (Highly Accelerated Pitch Bearing Test) untersucht. Die Versuchsreihen mit Funktions- und Dauertests reichen noch bis zum Sommer 2021. Damit werden die Möglichkeiten der Validierung von Blattlagern auf ein hohes Niveau angehoben.

Zusammen mit den Forschungspartnern, dem Lagerhersteller IMO und dem Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) der Leibniz Universität Hannover sollen Methoden zur beschleunigten Prüfung von Blattlagern entwickelt werden.

Durch die Erschließung innovativer Technologien sollen das Anlagendesign optimiert und die technische Zuverlässigkeit gesteigert werden, um letztlich die Stromgeste-hungskosten kommender Anlagengenerationen weiter zu senken. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert das Projekt HAPT mit 11,5 Mio. Euro.

Der Prüfstand wird am 6. Mai zusammen mit dem Institutsstandort Hamburg feierlich eingeweiht. Nach den Prüfdurchläufen in dem öffentlichen Projekt steht die Infrastruktur allen Interessierten offen.

© Ulrich Perrey

Feierliche Inbetriebnahme mit: Prof. Werner Beba, CC4E, Dr. Henrik Albertsen, IMO, Katharina Fegebank, Freie und Hansestadt Hamburg, Timo Haase, BMWi, Prof. Andreas Reuter, IWES

© Ulrich Perrey

Großlagerprüfstand