Testung einer zuverlässigeren Wellenenergietechnologie
Eine zweitägige Arbeitstagung an der Technischen Universität Dänemark (DTU) hob die Fortschritte hervor, die bei der Entwicklung einer hybriden Testanlage für die Meeresenergietechnologie bisher erzielt wurden. Die Veranstaltung fand im Rahmen des EU-finanzierten Projekts VALID statt. VALID entwickelt derzeit eine neue Prüfstandsplattform und Methodik für beschleunigte Hybridtests, die im gesamten Wellenenergiesektor eingesetzt werden können.
Die Vorzüge von Hybridtests
Zuverlässigkeitsprüfungen in den frühen Phasen bei der Entwicklung einer Wellenenergietechnologie sind kostspielig, da viele Ungewissheiten und potenzielle Konstruktionswege untersucht werden müssen. Doch die Testphase aufzuschieben, bis ein vollständiger Prototyp gebaut wurde, hat auch seine Fallstricke, denn zur Behebung der dann festgestellten Probleme können unverhältnismäßige Kosten anfallen. Die VALID-Methodik für beschleunigte Hybridtests löst dieses Problem, indem sie Daten aus verschiedenen Quellen kombiniert: einer Realumgebung (Ozean), einer Laborumgebung (Prüfstandsplattformen) und einer virtuellen Umgebung (numerische Modelle). Dadurch gewinnt die Wissenschaft genauere Erkenntnisse darüber, was nötig ist, um bereits in der frühen Entwicklungsphase eine solide Konstruktion sicherzustellen. Wie eine Pressemitteilung auf der VALID-Website berichtet, ist es den Projektpartnern auf der Tagung „erstmals gelungen, einen Komponentenprüfstand mit einem Wave2Wire-Modell mit einer Rückkopplungsschleife zu koppeln“. Welle-zu-Draht-Modelle („Wave-to-Wire“) sind numerische Werkzeuge, mit denen die gesamte Kette der Energieumwandlung modelliert werden kann, d. h. also von den Wechselwirkungen zwischen den Wellenenergiekonvertern und den Ozeanwellen bis zur Netzeinspeisung der Elektrizität. Der physische Teil des hybriden Aufbaus besteht aus dem Dichtungsprüfstand des schwedischen Projektpartners CorPower Ocean, während das Wave-to-Wire-Modell den simulierten Teil darstellt. Die Mitglieder des VALID-Konsortiums hatten während der Arbeitstagung außerdem die Gelegenheit, den Hydraulikzylinder-Prüfstand des dänischen Projektpartners Wavepiston im Betrieb zu sehen. In einem der drei Anwendungsfälle des Projekts demonstrierte Wavepiston in der Testanlage des Projektpartners DTU außerdem seinen ersten Hybridtest im geschlossenen Regelkreis. Laut der Pressemitteilung hat das Team von Wavepiston bei beschleunigten Tests seit Oktober 2022 mehr als 500 000 Verdrängungszyklen durchgeführt, wobei es lediglich zu erwarteten Lecks und keinen größeren Problemen kam. Die Projektpartner streben die Integration von virtueller Modellierung im späteren Jahresverlauf 2023 an, um zu Hybridtests unter Realbedingungen überzugehen. „Nach einigen geringfügigen Änderungen und Verbesserungen konnte das Wavepiston-Team die ersten Hybridtests im geschlossenen Regelkreis erfolgreich ausführen. Wir haben den Aufbau validiert und sind zuversichtlich, dass er sich bei den Hybridtests im Realmaßstab, die ab Juni dieses Jahres geplant sind, bewähren wird“, berichtet der Entwicklungsingenieur von Wavepiston, Troels Lukassen. Das Projekt VALID (Verification through Accelerated testing Leading to Improved wave energy Designs) endet im November 2023. Weitere Informationen: VALID-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
VALID, Ozean, Welle, Energie, Hybridtests, Wellenenergie