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Große Rotorblätter für Windkraftanlagen zerstörungsfrei prüfen

Europa hat sich sehr ehrgeizige Ziele in Bezug auf die Minimierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen gesetzt. Auch ein wachsender Prozentsatz der europäischen Verbraucher, der die Vorteile der alternativen Energieformen sieht, unterstützt die Entwicklung und Installation von Anlagen, die erneuerbare Energien erzeugen.
Große Rotorblätter für Windkraftanlagen zerstörungsfrei prüfen
Daher wächst der Markt für die Stromerzeugung aus Windkraft. Zur Erfüllung der zu erwartenden Nachfrage setzen die Hersteller von Rotorblättern für Windturbinen auf glasfaserverstärkte Kunststoffe anstelle von Metall, um an Größe und Ausgangsleistung der Windenergieanlagen zuzulegen sowie gleichzeitig Kosten und Gewicht einzusparen. Bisher mangelte es allerdings an geeigneten zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) zum schnellen und genauen Prüfen sehr großer Flächen, was in höheren Herstellungs- und Wartungskosten sowie Stillstandszeiten resultierte.

Das von der EU finanzierte Projekt Renewitt ("Development of new and novel automated inspection technology for glass reinforced plastic wind turbine blades") ging an den Start, um die erforderlichen zerstörungsfreien Prüfverfahren zu entwickeln und damit die europäischen Rotorblatthersteller in die Lage zu versetzen, optimale Materialien mit Kosteneinsparungen nutzen zu können. So versuchte sich das Projekt an einer Maximierung der Effizienz der Rotorblätter für Windkraftanlagen sowie gleichzeitig der Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Hersteller dieser Technik.

Dem Renewitt-Projektteam gelang die Entwicklung von vier zerstörungsfreien Prüfverfahren zum Einsatz bei Rotorblättern aus glasfaserverstärktem Kunststoff, die eine Früherkennung von Mängeln oder Schäden ermöglichen. Zuerst wandten die Forscher die digitale Radiografie an, die das Gebiet der Röntgenabbildung revolutioniert hat, indem digitale Sensoren anstelle des traditionellen Röntgenfilms verwendet wurden. Sie brachten außerdem die Laser-Shearografie zum Einsatz, erweiterten deren konventionelle Fähigkeiten in Bezug auf Deformationen außerhalb der Ebene und ermöglichten ebenso eine Erkennung innerhalb der Ebene. Die Forscher nutzen überdies gepulste Thermografie, die im Wesentlichen mit einem kurzen Impuls oder einem Energieblitz funktioniert, der auf eine Oberfläche geschickt wird, und bei der anschließend während des Abkühlens Ungleichmäßigkeiten erfasst werden. Schließlich verwendete das Team zwei verschiedene Typen der Ultraschalldetektion.

Die Forscher vereinten all diese zerstörungsfreien Prüfverfahren in einem einzigen System, das per Software gesteuert und auf einem Roboterscanner montiert wurde, um das Renewitt-Inspektionssystem für Windkraftanlagen-Rotorblätter zu bauen. Das System kann sämtliche Bereiche des Blatts erreichen und von einem einzigen Techniker gehandhabt werden. Und es kann sowohl während der Fertigung als auch bei Wartung und Instandhaltung zum Einsatz kommen.

Dem Projekt Renewitt gelang somit die Entwicklung der erforderlichen ZfP-Verfahren zum Prüfen von Rotorblättern aus glasfaserverstärktem Kunststoff sowie der Mittel, um diese auch anzuwenden. In der Kommerzialisierung der Technologie liegt das Potenzial, ganz entscheidend zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Hersteller von Rotorblättern für Windkraftanlagen bei gleichzeitiger Reduzierung der Treibhausgasemissionen und der Abhängigkeit Europas von fossilen Brennstoffen beizutragen.

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