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Competence Center für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
Competence Center

Piezo Wind

Im Untersuchungsbericht des Allianz Zentrums für Technik wurden bereits im Jahr 2003 Forderungen nach einer kontinuierlichen Überwachung schadensanfälliger Großkomponenten in Windenergieanlagen geäußert. Betont wurden dabei die Komponenten Haupt-, Getriebe- und Generatorlager, die im Schadensfall mit langen Ausfallzeiten und hohen Reparaturkosten aufwarten.

Die frühzeitige Fehlererkennung an Hauptlagern und Planetenstufen der Getriebe stellt jedoch eine große Schwierigkeit dar. Grund hierfür ist unter anderem die hohe Materialdämpfung der Komponenten und die dadurch bedingte niedrige Signalstärke besonders im Frühstadium eines Schadens. Das Schadensignal, welches im Inneren der zu überwachenden Komponente entsteht, muss von herkömmlichen Sensoren an der Außenseite der Komponente erfasst werden. Dabei wird das Signal auf dem Weg zum Sensor so stark gedämpft, dass es in der Regel vom Sensor, in einem frühen Schadensstadium, nicht detektiert werden kann.

Industrielle Beschleunigungssaufnehmer, welche heutzutage in herkömmlichen Condition-Monitoring-Systemen eingesetzt werden, beruhen auf einem Feder-Masse-System und werden durch eine Kennlinie beschrieben. Diese ist in den Frequenzbereichen, welche durch die zu detektierenden Schadensfälle angeregt werden, gar nicht oder nur unter starken Einschränkungen definiert. Der piezoelektrische Flächenwandler, welcher durch die HAW Hamburg im Rahmen des Forschungsprojekts „PiezoWind“ untersucht wird, unterliegt diesen Einschränkungen nicht.

Das Verhalten der piezoelektrischen Sensoren hinsichtlich zu erwartender Betriebszustände in Windenergieanlagen ist jedoch noch nicht vollständig erforscht und muss daher vor der Anwendung zur Fehlerfrüherkennung in Windenergieanlagen genauer ausgeleuchtet werden. Besonders Temperaturdrift und elektromagnetische Verträglichkeit sollen durch wissenschaftliche Untersuchungen und Prüfstandsversuche bestimmt werden.

Letzte Änderung: 17.04.18

An die Redaktion

Professor für Windenergie und Konstruktion

Prof. Dipl.-Ing. Peter Dalhoff

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