Im Rahmen des Projektes 'Optimierung aufgelöster Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen hinsichtlich Materialeinsatz, Montageablauf und neuer Fertigungsverfahren' wurde ein umfassendes Messsystem an der Tragstruktur einer in Bremerhaven onshore errichteten Prototyp-Anlage geplant, installiert und betrieben. Bei dieser Anlage handelt es sich um eine REpower 5M, die auf einer 'Jacket'-Tragstruktur errichtet wurde und für eine Wassertiefe von 30 m ausgelegt ist. Gegenüber herkömmlichen Jacketstrukturen mit Schweißknoten wurden hier erstmalig Gussknoten als Verbindungselemente der Rohre eingesetzt. Das Messsystem erfasst sowohl das globale Schwingungsverhalten als auch lokale Effekte. Dazu werden mit über 100 Sensoren die Parameter Dehnung, Beschleunigung und Neigung sowie die Temperatur aufgezeichnet. Desweiteren wurde ein neu entwickeltes faseroptisches Messsystem eingesetzt, um seine Anwendungstauglichkeit für den Offshore-Messeinsatz zu testen. Ziele der Messkampagne sind unter anderem die Validierung der numerischen Modelle, der Vergleich des faseroptischen Messsystems mit konventionellen elektrischen Dehnungsmessstreifen und die messdatenbasierte Restlebensdauerabschätzung. Zur Realisierung dieser Ziele ist die zeitgleiche Erfassung des Betriebszustandes der Anlage und der Umgebungsbedingungen entscheidend. Dies wurde durch die Einbindung der Daten aus dem SCADA-System (Supervisory Control and Data Acquisition) in die Messkampagne umgesetzt, so dass die Größen Pitchwinkel, Windgeschwindigkeit, Gondelposition, Generatordrehzahl und elektrische Leistung zur Verfügung stehen. Mithilfe dieser Parameter können geeignete Datensätze zur Validierung der numerischen Modelle und zur Beurteilung der Zuverlässigkeit der Sensorsignale identifiziert werden. Es werden vergleichende Ergebnisse der Simulationen mit aus Messdaten berechneten Größen präsentiert. Im Zusammenhang mit dem Abgleich eines faseroptischen Messsystems mit konventiellen elektrischen Dehnungsmesstreifen werden die Temperaturabhängigkeit und das Rauschen der Messsignale sowie die Auswirkungen auf die Restlebensdauerabschätzung dargestellt.
Messkampagne an einer Offshore-Prototypanlage zur Simulationsvalidierung und Lebensdauerabschätzung
2010
9 Seiten, 7 Bilder, 6 Quellen
Conference paper
German
Klimatologie von Gewittern im Gebiet der COPS Messkampagne
German Aerospace Center (DLR) | 2009
|Lebensdauerabschatzung von geklebten Stahlbauteilen
British Library Conference Proceedings | 2010
|Lebensdauerabschätzung nichtlinear gelagerter Bauteile
IuD Bahn | 2004
|Lebensdauerabschätzung von komplexen Bauteilen
IuD Bahn | 2008
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