Teilprojekt: Analyse der Kopplungsmechanismen und Präzisierung der Aeroelastik in WEA-Modellen - PASTA
Die Windenergie ist ein wesentlicher Bestandteil des aktuellen Energieangebots und wird in Zukunft einen noch größeren Beitrag leisten müssen, um die anvisierten energiepolitischen Ziele erreichen zu können.
Neben den reinen Herstellungskosten der Windenergieanlagen (WEA) spielen die Wartungs- und Instandhaltungskosten hierbei eine wichtige Rolle. Diese hängen dabei maßgeblich von der ursprünglichen Auslegung der WEA mit allen Komponenten und deren Zusammenspiel ab. Als zentrales Auslegungswerkzeug dienen in der Windenergieindustrie Simulationsmodelle, mit deren Hilfe versucht wird, die komplexe Interaktion der atmosphärischen Windfelder mit den WEA wiederzugeben.
Bisher sind jedoch viele Details von turbulenten Windfeldern noch nicht richtig bekannt, bzw. werden von Standard-Windmodellen der Normen (z.B. IEC) bisher nicht erfasst. Dies wirkt sich auf die Lasten als auch die Dynamik der Gesamtanlage aus und führt dazu, dass Lasten aus den Simulationen oft nicht präzise vorhergesagt werden und im Auslegungsprozess der WEA folglich nicht korrekt berücksichtigt werden können.
Da die Schwingungsanfälligkeit von großen Windenergieanlagen sowie der Kostendruck zunehmen, ist es von essentieller Bedeutung, dieses Phänomen korrekt im Auslegungsprozess abzubilden. Die Herausforderung liegt daher darin, das Wesen von dynamischen Effekten zu verstehen, um eine geeignete vereinfachende Beschreibung zu erreichen, welche die bisherige Standard-Modellierung um wichtige Aspekte erweitert, um die Auswirkungen dieser Aspekte auf die WEA und ihr dynamisches Verhalten präziser zu erfassen.
In diesem Projekt soll eine holistische Betrachtung der Anlagenmodellierung verfolgt werden, um das Wesen des zeitlich begrenzten Aufschwingens der WEA zu verstehen und besser in der Auslegung berücksichtigen zu können.
