Forschung: Neues Monitoringsystem zur Verlängerung der Lebensdauer von Onshore-Windturbinen in Entwicklung

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Berlin - Windenergieanlagen sind aktuell für eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren ausgelegt. Im Rahmen der Energiewende rückt die Betriebsdauer bereits vorhandener Anlagen allerdings stärker in den Fokus.

Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) arbeitet in einem Verbundprojekt an der Entwicklung eines neuen Monitoringsystems, das es ermöglichen soll, bestehende Windkraftanlagen über ihre ursprünglich geplante Lebensdauer hinaus sicher zu nutzen. Die Anlagen könnten so einen größeren Beitrag zur Energiewende leisten.

Vor allem der Turm, der bei Onshore-Anlagen vielfach aus Spannbeton gefertigt wird, ist infolge des Winds ständigen Schwingungen ausgesetzt. Die zyklisch wiederkehrenden Belastungen können zu Ermüdungserscheinungen des Betons und schließlich zu Rissen führen - was die Lebensdauer limitiert.

Wie sich derartige Schädigungen u.a. mittels Ultraschall- und Schallemissionsmessungen erfassen lassen, hat die BAM bereits in den vergangenen Jahren eingehend erforscht. In einem neuen Verbundprojekt mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie sollen die im Labor bewährten Methoden jetzt so weiterentwickelt werden, dass Windenergieanlagen damit vor Ort über ihre gesamte Lebensdauer besser und effizienter überwacht werden können.

Ziel des Projektes ist es, ein Monitoringsystem zu entwickeln, das kostengünstig in Windparks installiert werden kann und jederzeit über den realen Zustand der Türme informiert. Dazu installiert das Team an einer Windenergieanlage in Brandenburg Messtechnik und zahlreiche Sensoren, um die reale Beanspruchung zu messen und den tatsächlichen Zustand des Betons zu überwachen. „Auf diese Weise können Instandhaltungen besser geplant und das Potenzial vorhandener Windenergieanlagen optimal genutzt werden. Damit sollten sie idealerweise auch über die vorgesehene Lebensdauer von 20 Jahren hinaus betrieben werden und einen noch größeren Beitrag zur Energiewende leisten können“, so Marc Thiele, Experte für Betonermüdung an der BAM.

Beteiligt an dem Projekt, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird, sind neben der BAM auch die Technische Universität Dresden, die Leibniz Universität Hannover, die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen sowie mehrere Industriepartner.