Offshore-Windenergieanlagen stoßen in neue Größendimensionen vor. Die BAM forscht in ihrem Kompetenzzentrum Wind@BAM zum sicheren Betrieb.
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Windenergie: Sichere Anlagen, die Wind und Wetter trotzen
Ein zügiger Ausbau der Windenergie ist entscheidend, damit Deutschland bis 2045 klimaneutral werden kann. Hier stellen sich technische Herausforderungen: Moderne Offshore-Anlagen setzen mit ihrer Höhe von bis zu 260 Metern neue Maßstäbe, allein die Rotorblätter besitzen eine größere Spannweite als ein Großraumjet. Das stellt besondere Anforderungen an das Material, das Stürmen, Wellengang, Strömungen und Salzwasser standhalten muss.
Die BAM forscht bereits seit zwei Jahrzehnten umfassend zur Sicherheit von Windenergieanlagen und hat ihre Expertise auf diesem Gebiet zum Kompetenzzentrum Wind@BAM zusammengefasst. Damit unterstützen wir die Energiewende der Bundesregierung.
Forschung zu innovativen Leichtbaumaterialien, Schweißtechniken und Anlagenmonitoring
Im Fokus des Kompetenzzentrums stehen die mechanisch beanspruchten Bauteile wie Rotorblätter, Tragstrukturen und Gründungen. Mit unserer einzigartigen Infrastruktur können wir Großbauteile auf Festigkeit, Ermüdung und Dauerhaftigkeit testen. Ebenso untersuchen wir die Herausforderungen, denen sich Offshore-Anlagen durch Korrosion ausgesetzt sehen, und entwickeln geeignete Schutzverfahren.
Darüber hinaus forscht die BAM zur Verwendung innovativer Leichtbaumaterialien und höherfester Stähle bei Windenergieanlagen und optimiert die entsprechenden Schweißtechniken. Damit heben wir das Potenzial, große Mengen an Material und CO2 einzusparen.
Forschung zum Anlagenmonitoring durch sensorbasierte Messtechnik und innovative Anwendungen der zerstörungsfreien Prüfung wie passive Thermografie ergänzen das Portfolio. Sie machen die BAM für Industrie und Wissenschaft zu einer starken Partnerin im Bereich Windenergie.
Wind@BAM: Leistungen und Kompetenzen
Unsere Expertise umfasst:
- Mechanische Tests mittels spezieller Großprüfanlagen
- Ermüdungsprüfungen für Großbauteile
- Simulation von Installationsvorgängen
- Leichtbau mit hochfesten Stählen zur Optimierung der Bauteilbeanspruchungen
- Entwicklung automatisierter Fertigungskonzepte von Gründungsstrukturen – Digitalisierung der Fertigungs- und Prüfkette
- Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Sicherheit durch reproduzierbare Fertigungskonzepte
- Konzepte zur generativen Fertigung hochfester Bauteile
- Schadensanalyse
- Entwicklung von Reparaturkonzepten
- Structural Health Monitoring
- Inspektionsplanung und digitale Datenmodelllierung
- Lebensdauerverlängerungskonzepte
Kompetenzfelder der BAM im Bereich Windenergie
Quelle: BAM
Ausgewählte Projekte
WinConFat-Structure - Bauteilermüdung von Windenergieanlagen
DiMoWIND – Inspektion und Betriebsdatenmanagement
BeKoRi - Bewertung konstruktiv bedingter Erstarrungsrisse beim Schweißen hochfester Feinkornbaustähle
PhoSten - Vermeidung von Kaltrissen in Unter-Pulver-Dickblechschweißungen aus hochfesten Stählen
SmartWeld – Innovatives Design- und Fertigungskonzept - Leichtbaupotenziale im Stahlbau
KaRAt – Kaltrisssicherheit und Additive Fertigung
insituLIPS - Herausforderungen beim Schweißen von modernen Stählen
WEZ-Softening - Schweißen in der Wärmeeinflusszone mikrolegierter hochfester Stähle
EvalTherm - Passive Thermografie für Rotorblattschäden an Windenergieanlagen
GW4SHM - Guided Waves for Structural Health Monitoring
VERBATIM – Verifikation des Beulnachweises und -verhaltens großer Monopiles
AddMod - Additive Modifikation hochbelasteter Komponenten
RepaFest - Beanspruchungsgerechte Reparatur hochfester Feinkornbaustähle
PROVING – Produktion, optische und virtuelle Nachweisführung und Fertigung
Optimierung schweißbedingter Beanspruchungen und Rissvermeidung
Generative Fertigung hochfester Bauteile
Forschungsprojekte der BAM zum Thema Energie und weiteren Themen finden Sie in der
Datenbank ReSEARCH BAM