Mit Sensoren dem Schaden einen Schritt voraus

Rotorblätter von Windkraftanlagen sind sehr hohen und wechselnden Belastungen ausgesetzt. Das Material – ein Faser-Kunststoff-Verbund – kann dadurch ermüden.

Um Schäden frühzeitig zu erkennen, haben Wissenschaftler der Technischen Universität Chemnitz im Projekt Fiber Check ein Sensorsystem entwickelt, das die Rotorblätter permanent überwacht. Denn: „Schon kleine Schäden führen, wenn sie nicht frühzeitig erkannt werden, zu aufwändigen Reparaturen, erheblichen Stillstandszeiten und hohen Ertragsausfällen“, sagt Prof. Dr. Cornelia Zanger, Projektleiterin von Fiber Check. Ihr Condition Monitoring System stellen die Wissenschaftler auf der Internationalen Leitmesse Wind, die im Rahmen der Hannover Messe stattfindet, erstmals vor. Vom 4. bis zum 8. April 2011 sind sie in Halle 27 am Stand E02 präsent.

Das Überwachungssystem erläutern sie an einem rund zwei Meter langen Demonstrator: ein Rotorblatt mit eingebauten Sensoren, über die Veränderungen am Bauteil auf einem Monitor dargestellt werden. Die Wissenschaftler wollen auf der Hannover Messe Interesse wecken und Kontakte knüpfen – vor allem mit Betreibern von Windkraftanlagen und Herstellern von Rotorblättern. „Unsere Entwicklung liefert eine Antwort auf das Problem wachsender Anforderungen an Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Windkraftanlagen“, sagt Tobias Meyhöfer, Projektgeschäftsführer von Fiber Check.

Das System von Fiber Check arbeitet einerseits mit Körperschallsensoren, die Schwingungen erfassen und dadurch mikroskopisch kleine Schäden erkennen. Andererseits kommen auch gestickte Dehnungssensoren zum Einsatz, die in den Faser-Kunststoff-Verbund einlaminiert sind und größere – makroskopische – Veränderungen erfassen. Die Daten werden permanent erfasst und überwacht, der Zustand des Rotorblattes ist jederzeit online abzurufen. So lassen sich Materialschäden frühzeitig erkennen, die Betreiber können trotz längerer Wartungsintervalle rechtzeitig reagieren. „Zusätzlich liefert das System Informationen zu Lasten auf den einzelnen Rotorblättern, langfristig soll auch Eisansatz oder -freiheit erkannt werden“, sagt Tobias Meyhöfer.

Fiber Check wurde 2008 als Forschungsprojekt an der TU Chemnitz ins Leben gerufen und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Es ist ein interdisziplinäres Projekt in Kooperation mit vier Chemnitzer Professuren: Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung, Mikrosystem- und Gerätetechnik, Schaltkreis- und Systementwurf sowie Marketing und Handelsbetriebslehre. Das Condition Monitoring System soll Mitte 2012 Marktreife erlangen – für diesen Zeitpunkt ist eine Ausgründung aus der TU geplant.

Fiber Check im Internet: http://www.fibercheck.de

Weitere Informationen erteilt Tobias Meyhöfer, Projektgeschäftsführung Fiber Check, Telefon 0371 531-37413, E-Mail tobias.meyhoefer@wirtschaft.tu-chemnitz.de