Schäden rechtzeitig erkennen …
![](https://www.innovations-report.de/wp-content/uploads/2021/05/windrad.jpg)
Quelle: Scandat GmbH/BAM
BAM macht Thermografie für Windkraftanlagen praxisreif …
Windräder müssen extremen Beanspruchungen standhalten. Schäden rechtzeitig zu erkennen, ist für diejenigen, die die Anlagen betreiben, entscheidend, um größere Reparaturen oder Totalausfälle zu vermeiden. Die BAM entwickelt das Verfahren der passiven Thermografie weiter, um es rasch in die Anwendung zu bringen.
Besonders die Rotorblätter von Windkraftanlagen sind der Witterung, Blitzeinschlägen und auf hoher See dem Salzwasser des Meeres ausgesetzt. Innere Schäden wie beginnende Risse, Delaminationen des Kunststoffs oder sich lösende Verklebungen sind selbst aus nächster Nähe oft nicht zu erkennen. Zudem sind solche Inspektionen aufwändig und teuer.
Zugleich sind sie aber unverzichtbar, um Schäden rechtzeitig zu erkennen und kostenintensive größere Reparaturen oder Totalausfälle zu vermeiden und den sicheren Betrieb der Anlagen zu gewährleisten.
Um in Zukunft eine kostengünstige, praktikable und zugleich sichere Methode für Wartungen zu ermöglichen, hat die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) das Verfahren der passiven Thermografie adaptiert.
„Es basiert auf der Messung der Oberflächentemperaturen der Bauteile und nutzt zugleich die Sonneneinstrahlung und den natürlichen Temperaturverlauf über den Tag“, erklärt Rainer Krankenhagen, Experte für thermografische Verfahren an der BAM. „Mit einer Infrarotkamera werden dabei vom Boden oder aus der Luft die besonders beanspruchten Rotorblätter einer Windkraftanlage erfasst. Aus den räumlichen und zeitlichen Temperaturverläufen innerhalb des Bauteils können wir Informationen über verborgende Schäden oder strukturmechanische Eigenschaften ableiten.“
Dabei ist es entscheidend, zum Zeitpunkt maximaler Temperaturkontraste zu messen, um den an sich sehr schwachen Effekt zu detektieren: Etwa am sonnigen Morgen nach einer frostigen Nacht oder am Abend eines warmen Sommertages. Dabei ist es eine Herausforderung, den Einfluss äußerer Parameter wie wechselnde Sonneinstrahlung, natürliche Temperaturschwankungen durch Tageszeit oder Wind zu verstehen. Simulationen können hier helfen.
„Wir wollen bei unseren numerischen Simulationen aktuelle Wetterdaten und Wettervorhersagen miteinbeziehen, um die Messungen noch aussagekräftiger machen“, so Rainer Krankenhagen.
Gleichzeitig verwenden die Wissenschaftler*innen das bereits von der BAM patentierte Verfahren der Differenzmessung: Die Temperaturverteilung wird dazu zeitgleich an allen drei sich drehenden Rotorblätter einer Windkraftanlage gemessen und anschließend miteinander verglichen. Differenzen in den Messungen weisen auf mögliche Schäden hin und ermöglichen ein rechtzeitiges Eingreifen.
In dem Projekt EvalTherm, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unter dem Projektträger Forschungszentrum Jülich GmbH gefördert wird, soll das Verfahren der passiven Thermografie jetzt perfektioniert und praxisreif gemacht werden.
Für die sehr komplexen Messungen und Datenauswertungen werden Hard- und Software bestmöglich aufeinander abgestimmt.
Dazu kooperieren in dem Verbundvorhaben unter der Leitung der BAM das Fraunhofer-Institut für Holzforschung, das eine langjährige Expertise bei der Rotorblattinspektion besitzt, die InfraTec GmbH, die eine spezielle drohnentaugliche Infrarotkamera entwickeln wird, sowie die clockworkX GmbH, die auf die Verknüpfung von Anlagendaten mit Mess- und Wetterdaten spezialisiert ist. Die BAM ist neben der Koordinierung des Gesamtprojekts für die Datenauswertung, die Testmessungen und die Simulationen zuständig.
„Wir hoffen, dass unsere Forschungsergebnisse schon bald zu einem marktreifen System führen, das sichere, zuverlässige und zugleich kostengünstigere Inspektionen an den Rotorblättern von Windkraftanlagen erlaubt“, so Rainer Krankenhagen.
Kontakt:
Referat Kommunikation, Marketing
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
T: + 49 30 8104-1013
presse@bam.de
www.bam.de
150 Jahre BAM – Wissenschaft mit Wirkung. Feiern Sie mit uns: www.150.bam.de
Unser Auftrag: Sicherheit in Technik und Chemie. Weitere Informationen unter www.bam.de
Abonnieren Sie unseren Newsletter: www.150.bam.de/newsletter
Folgen Sie uns auf Twitter: twitter.com/BAMResearch
Über die BAM
Die BAM gewährleistet Sicherheit in Technik und Chemie.
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.
Die BAM forscht, prüft und berät zum Schutz von Mensch, Umwelt und Sachgütern. Im Fokus aller Tätigkeiten in der Materialwissenschaft, der Werkstofftechnik und der Chemie steht dabei die technische Sicherheit von Produkten und Prozessen. Dazu werden Substanzen, Werkstoffe, Bauteile, Komponenten und Anlagen sowie natürliche und technische Systeme von volkswirtschaftlicher Dimension und gesellschaftlicher Relevanz erforscht und auf sicheren Umgang oder Betrieb geprüft und bewertet. Die BAM entwickelt und validiert Analyseverfahren und Bewertungsmethoden, Modelle und erforderliche Standards und erbringt wissenschaftsbasierte Dienstleistungen für die deutsche Wirtschaft im europäischen und internationalen Rahmen.
Sicherheit macht Märkte.
Die BAM setzt und vertritt für Deutschland und seine globalen Märkte hohe Standards für Sicherheit in Technik und Chemie zur Weiterentwicklung der erfolgreichen deutschen Qualitätskultur „Made in Germany“.
Weitere Informationen:
https://www.bam.de/Content/DE/Projekte/laufend/EvalTherm/evaltherm.html
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften
Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.
Neueste Beiträge
![](https://www.innovations-report.de/wp-content/uploads/2024/09/Recycling-360x240.jpg)
Das Potenzial alter Elektroautos nutzen
Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert neues Graduiertenkolleg Circular E-Cars. Recycling als Chance für das Rheinische Revier. Weil in Elektroautos (E-Cars) im Vergleich zu herkömmlichen Automobilen deutlich mehr wertvolle Nichteisenmetalle…
![](https://www.innovations-report.de/wp-content/uploads/2024/09/Vewinger_Umesh-360x240.jpg)
Forscher erzeugen eindimensionales Gas aus Licht
Physiker der Universität Bonn und der Rheinland-Pfälzisch Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) haben ein eindimensionales Gas aus Licht erzeugt. Damit konnten sie erstmals theoretische Vorhersagen überprüfen, die für den Übergang in…
![](https://www.innovations-report.de/wp-content/uploads/2024/09/yBM-360x240.jpg)
Zwergplanet Ceres: Ursprung im Asteroidengürtel?
Hellgelbe Ablagerungen im Consus Krater zeugen von Ceres‘ kryovulkanischer Vergangenheit – und beleben die Diskussion um ihren Entstehungsort neu. Der Zwergplanet Ceres könnte seinen Ursprung im Asteroidengürtel haben – und…