Description: Das Projekt "Entwicklung eines Rotorblattes aus Stahl für Onshore Windenergieanlagen" wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Center for Wind Power Drives.Das Projekt SteelBlade beschäftigt sich mit der Entwicklung und Konstruktion eines Onshore Rotorblattes für Windenergieanlagen (WEA), das für den Einsatz des Werkstoffs Stahl optimiert wird. Leichtbau- und Optimierungsmethoden aus der Luft- und Raumfahrt sollen dabei den effizienten Einsatz des Werkstoffes sichern, sodass die Rotorblattkonstruktion in einem für das System Windenergieanlage verträglichen Bereich liegen wird. Durch eine gleichzeitige Akustik-Optimierung der Struktur kann die Umweltbelastung durch Schallemissionen für Mensch und Tier kontrolliert und eventuell sogar weiter gesenkt werden. Der Fokus bei der Entwicklung des Stahlrotorblattes liegt auf der Konstruktion der inneren Struktur sowie der Auslegung einer Blattaußenhülle, die auf Basis aerodynamischer Gesichtspunkte entwickelt wurde. Die Konstruktion des Stahlrotorblattes erfolgt durch den konsequenten Transfer innovativer Leichtbautechniken aus der Luft- und Raumfahrt sowie dem Automobilbau in den Windenergieanlagenbau mit dem Ziel, dass das Gesamtgewicht des Stahlblattes auf dem Niveau des GFK-Blattes liegt. Im Rahmen des Projektes werden zunächst die technische, wirtschaftliche und nachhaltige Machbarkeit konkret nachgewiesen. Dabei werden insbesondere auch Transport-, Standardisierungs- und Nachhaltigkeitspotentiale berücksichtigt. Bei der Auslegung wird neben den strukturellen und dynamischen Eigenschaften des Rotorblattes ebenfalls das strukturdynamische Verhalten der gesamten WEA über den vollen Betriebsbereich ermittelt. Die Gesamtanlagensimulation wird basierend auf einer flexiblen Mehrkörpersimulation (MKS) im Zeitbereich durchgeführt und ermöglicht eine genaue Auflösung der dynamischen, nichtlinearen Lasten im Antriebsstrang, deren Kenntnis für die Lebensdauervorhersage sowie der Ermittlung der Belastungen der einzelnen Komponenten der WEA erforderlich ist. Im Rahmen dieses Projektes wird das dynamische Verhalten der gesamten WEA sowie der Schallemission untersucht.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Aachen
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Werkstoff
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Onshore-Windkraftanlage
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Fahrzeugbau
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Schallemission
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Umweltbelastung
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Windkraftanlage
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Stahl
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Raumfahrt
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Onshore
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Region:
Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes:
6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
Time ranges:
2023-05-01 - 2026-04-30
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Development of a steel rotor blade for onshore wind turbines
Description: The SteelBlade project is concerned with the development and design of an onshore rotor blade for wind turbines that is optimized for the use of steel. Lightweight construction and optimization methods from the aerospace industry are to be used to ensure efficient use of the material, so that the rotor blade design will be in a range that is compatible with the wind turbine system. By simultaneously optimizing the structure's acoustics, the environmental impact of noise emissions on humans and animals can be controlled and possibly even further reduced. The focus in the development of the steel rotor blade is on the design of the internal structure as well as the design of an outer blade envelope developed based on aerodynamic considerations. The design of the steel rotor blade is based on the consistent transfer of innovative lightweight construction techniques from aerospace and automotive engineering to wind turbine construction, with the aim of ensuring that the overall weight of the steel blade is on a par with the GFRP blade. As part of the project, the technical, economic and sustainable feasibility will first be concretely demonstrated. In particular, transport, standardization and sustainability potentials will also be taken into account. In addition to the structural and dynamic properties of the rotor blade, the structural dynamic behavior of the entire wind turbine over the full operating range will also be determined during the design. The overall turbine simulation is performed based on a flexible multi-body simulation (MBS) in the time domain and allows an accurate resolution of the dynamic, non-linear loads in the drive train, the knowledge of which is required for the lifetime prediction as well as the determination of the loads on the individual components of the WT. Within the scope of this project, the dynamic behavior of the entire WT as well as the acoustic emission is investigated.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1119326
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