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16.03.2011

11:58 Uhr

Offshore-Simulation

Auf Knopfdruck Seeklima

Mit einer neuen Testkammer kann jetzt erstmals im Labor simuliert werden, wie das raue Meeresklima und die Belastungen durch Wind und Wellen Offshore-Windräder schädigen.

Bislang weiß niemand genau, wie gut Windräder auf hoher See die vorgesehenen 20 Jahre Dienstzeit überstehen werden. Quelle: dapd

Bislang weiß niemand genau, wie gut Windräder auf hoher See die vorgesehenen 20 Jahre Dienstzeit überstehen werden.

BremerhavenDie Ozeane sind eine raue Umgebung für Windenergieanlagen. Wellen schlagen gegen den Turm, Salznebel legt sich auf Gondel und Rotorblatt. Vor allem im Sommer kommt intensive UV-Strahlung hinzu. Bislang weiß niemand, wie gut die Windräder die vorgesehenen 20 Jahre Dienstzeit überstehen werden – denn solchen Belastungen wie im Meer mussten Windenergieanlagen noch an keinem anderen Ort auf der Welt widerstehen.

Um zu klären, wie zerstörerisch all diese Umweltbedingungen im Zusammenspiel wirken, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) in Bremerhaven eine Klimakammer entwickelt, in der sich Teile von Offshore-Bauwerken umfassend testen lassen. „Wir kombinieren darin das Umgebungsklima mit mechanischen Belastungen“, so Projektleiterin Leena Kruse. „Eine solche Kombination ist bisher einzigartig.“

Die Anlage ahmt alles nach, was einem Windrad auf See widerfahren kann: Sie versprüht Salznebel und bestrahlt Materialproben mit aggressivem UV-Licht. Beim „Schwalltest“ werden Bleche und Kunststoffe mit einem kalten Wasserstrahl abgeschreckt, was den Wellenschlag simuliert. Darüber hinaus lässt sich die Kammer von minus 30 bis plus 100 Grad Celsius temperieren – bei einer relativen Luftfeuchte von 10 bis 95 Prozent.

Zur Simulation der mechanischen Belastung werden die Materialproben zwischen zwei Stahlbacken eingespannt, die sie hin und her biegen. Ein Vorteil dieser Kombinationsprüfung ist, dass sich jetzt erstmals sehr genau feststellen lässt, durch welche Kräfte oder Umweltbedingungen ein Schaden entsteht. „Wir können verschiedene Faktoren beliebig kombinieren und damit die Ursachen sehr genau eingrenzen“, so Kruse.

Die Kammer wurde aus robustem Offshore-Stahl gefertigt, der den rauen Testbedingungen widersteht. Von der ersten Idee bis zur vollständigen Umsetzung im Betrieb dauerte es fast zwei Jahre. Herausgekommen ist ein widerstands- und leistungsfähiges Testinstrument – mit hydraulischen Antrieben, Ventilen, Wasserschläuchen und -düsen.

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