Wenn das Flugsystem auf hoher See Rotoren beurteilt

Forschende des Bremer Instituts für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ) an der Universität Bremen arbeiten gemeinsam mit der RWTH Aachen und Industriepartnern an einem automatisierten unbemannten Flugsystem, mit dem der Ertrag von Windenergieanlagen deutlich erhöht werden soll. Das dreijährige Projekt mit dem Namen AutoFlow ist jetzt angelaufen. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit 1,8 Millionen Euro gefördert.

Wieviel Energie eine Windenergieanlage produziert, ist nicht allein vom Wind abhängig, sondern auch vom Zustand der Rotorblätter. Aktuell müssen die Anlagen noch außer Betrieb genommen werden, um eine Zustandsbewertung vornehmen zu können. „Das führt natürlich zu hohen Stillstandskosten bei der Wartung“, sagt Friederike Jensen vom Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ) an der Universität Bremen. Sie leitet das jetzt gestartete Forschungsprojekt AutoFlow. Es beschäftigt sich mit der Frage, wie der Rotorblattzustand während des Anlagenbetriebs aufgenommen und bewertet werden kann – und dies im wahrsten Sinne „on the fly“.

„Erstmals kommen nun mit zahlreichen Sensoren ausgestattete Flugsysteme zum Einsatz, die sowohl thermografische als auch laserbasierte Messungen durchführen können“, sagt die Ingenieurin zum neuen Ansatz. „Durch die Erfahrungen und Ergebnisse in diesem Projekt erhoffen wir uns nicht nur eine deutliche Einsparung der Wartungskosten für die Anlagenbetreiber, sondern auch eine höhere Betriebssicherheit – weil wir mögliche Schäden frühzeitig erkennen und beheben können.“

Automatisiertes Flugsystem für On- und Offshore-Messungen

Das Projektvorhaben geht sogar noch einen Schritt weiter: Das unbemannte Flugsystem soll nicht nur aus der Ferne steuerbar sein, sondern die Messungen vollkommen automatisiert an nahegelegenen Windenergieanlagen durchführen. „Eine besondere Herausforderung bei der Entwicklung des automatisierten Flugsystems stellen insbesondere die rauen Umweltbedingungen im Offshore-Bereich dar“, erläutert Tim Reuscher, Abteilungsleiter Mobilität am Institut für Regelungstechnik der RWTH Aachen. Gleichzeitig sollen die Daten in Echtzeit übertragen und ausgewertet werden, um vor Ort einen schnellen ersten Überblick über den Zustand der Anlage zu erhalten. So kann direkt entschieden werden, welche Bereiche der Anlage eine gesonderte Untersuchung bedürfen.

Enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie

Das Projekt wird vom BIMAQ (Institutsleitung Professor Andreas Fischer) geleitet, das neben der Koordination auch für die auf dem Flugsystem zu installierende Messtechnik zuständig ist. Das Flugsystem und der Hangar, die insbesondere für raue Offshore-Bedingungen geeignet sein müssen, werden von der Firma Copting GmbH entwickelt. Auf Seiten der Software unterstützt die Oecon GmbH. Das Institut für Regelungstechnik (IRT) der RWTH Aachen ist für die Entwicklung der Regelung des Flugsystems und dessen Flugbahnen sowie für die Regelung der Messroutine während des Flugs zuständig.

Zudem wird das Forschungsvorhaben von der Stiftung OFFSHORE-WINDENERGIE und der Deutschen WindGuard hinsichtlich der Definition der (Mess-)Anforderungen sowie der Validierung des flugbasierten Messsystems unterstützt. WindMW als Offshore-Windparkbetreiber begleitet die Entwicklung und die Offshore-Demonstration des fliegenden Messsystems im Offshore-Windpark vor Helgoland.

Das Projekt AutoFlow wird für drei Jahre vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit 1,8 Millionen Euro gefördert.

Fragen beantwortet:

M.Sc. Friederike Jensen
Arbeitsgruppe Energiesysteme und Werkstoffprüfung
Universität Bremen – Fachbereich 4 Produktionstechnik
Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und
Qualitätswissenschaft (BIMAQ)
Tel: +49 421 218 64664
E-Mail: f.jensen@bimaq.de

http://www.bimaq.de

http://www.uni-bremen.de