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Projektstart FVA-Gondel

Partnerschaftliches Engagement ermöglicht erstmals industrielle Gemeinschaftsforschung am Windenergieanlagen-Gesamtsystem

Aachen, 31.03.2015: Die Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) geht einen großen Schritt nach vorne in der vorwettbewerblichen industriellen Gemeinschaftsforschung. Bisher in diesem Bereich eher auf Werkstoff- und Komponentenebene unterwegs, wird mit dem Projektstart der „FVA-Gondel“ nun erstmals eine komplette, generisch neutralisierte, Windenergieanlage (WEA) zum Forschungsgegenstand. Da die Anschaffungs- und Betriebskosten für einen Prüfkörper dieser Größenordnung nur von großen Konzernen getragen werden können, war die  Systemuntersuchung für die meist mittelständig aufgestellten Komponentenlieferanten bislang nicht darstellbar.

Einzigartige Forschungseinrichtung am CWD in Aachen

Das Forschungsvorhaben mit dem Titel „Verbundprojekt: Belastungen an den Antriebskomponenten von Windenergieanlagen“ basiert auf dem Ansatz, eine WEA Gondel moderner Bauart mit aufgelöstem Antriebsstrang und aktueller Leistungsklasse von 2,75 MW so zu modifizieren, dass alle technischen Details der Anlage und auch die Forschungsergebnisse umfassend offengelegt werden können. Es wird in enger Abstimmung mit zahlreichen FVA-Mitgliedsfirmen durchgeführt. Umgebaut und untersucht wird die Gondel auf dem 4 MW Systemprüfstand des Center for Wind Power Drives (CWD) an der RWTH Aachen.

“Das Center führt zur Erforschung der Antriebsstränge von Windenergieanlagen die Kompetenzen von sieben Forschungsinstituten der Fakultäten Maschinenbau und Elektrotechnik der RWTH räumlich zusammen. Mithilfe des Systemprüfstandes haben die Forscher erstmals die Möglichkeit das Antriebssystem einer Windenergieanlage bei realen Betriebsbedingungen zu analysieren. Wir erwarten einen erheblichen Erkenntniszuwachs der uns helfen wird, die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit von Windenergieanlagen und ihren Antriebskomponenten weiter zu verbessern“, berichtet Prof. Georg Jacobs, Vorstand des CWD aus Aachen.

Der Ende 2014 fertiggestellte 4 MW Systemprüfstand des CWD kann Windfelder und Netzrückkopplungen realitätsnah simulieren und reproduzieren. So können Simulationsmodelle validiert und eine anforderungsgerechtere Auslegung der Windenergieanlage ermöglicht werden. Als Nebeneffekt wird es dem wissenschaftlichen Nachwuchs ermöglicht, an einer marktreifen Windenergieanlage zu forschen und zu promovieren. 

Maßgebliche Unterstützung durch die Siemens Aktiengesellschaft

Hintergrund für die Projektinitiative sind schadensbedingte Stillstandszeiten und kostenintensive Service-Einsätze, die trotz ausgereifter Einzelkomponenten auftreten können. Durch die extremen Drehmomente, die komplexen Lastwechsel an der Rotornabe und Wechselwirkungen mit dem Netz kommt es im Gesamtsystem Windenergieanlage zu lokalen Belastungen, welche nicht ausreichend über abstrahierte Komponententests oder verfügbare Simulationsmodelle abbildbar und vorhersehbar sind.

„Trotz bewährter Technik sehen wir Forschungsbedarf im gesamten elektromechanischen Antriebsstrang. Die Reduzierung der Service-Einsätze für Lagerung und Getriebe, die Ausnutzung von Reserven bei der Generatorauslegung, die zunehmende Übernahme von Systemdienstleistungen zur Netzstabilisierung und -stützung durch Vollumrichtersysteme, sowie die weitere Optimierung der Anlagensteuerung sind unabdingbar für die Wirtschaftlichkeit von Windenergieanlagen und den weiteren Ausbau der Energie-Fabrik Deutschland“, so Projektleiter Ralf Sykosch, Siemens AG.

Als Anbieter von Hauptgetrieben, Generatortechnik, Umrichtersystemen und Automatisierungstechnik stellt die Siemens AG im Rahmen der Projektpartnerschaft maßgebliche Komponenten zur Verfügung.

Förderung durch 6. Energieforschungsprogramm des BMWi

Die FVA-Gondel hat im 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung "Forschung für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung” vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) die Förderzusage zum 01.01.2015 erhalten. Das auf drei Jahre ausgelegte Projekt zur Errichtung einer Forschungsanlage für industrielle Gemeinschaftsforschung hat ein Gesamtvolumen von  ca. 5,9 Mio. Euro.

„Die FVA-Gondel und der neue Systemprüfstand des CWD lassen einen häufig formulierten Wunsch vieler Unternehmen wahr werden. Denn nun ist es möglich, ein komplettes Anlagensystem zu erforschen und die Zusammenhänge zu verstehen. Zudem ermöglicht der Prüfstand den Unternehmen aus der vorgelagerten Wertschöpfungskette, wie z.B. Wälzlager- oder Schmierstoffhersteller, den Zugang zu einem wichtigen Forschungs- und Produktfeld“, so Bernhard Hagemann, stellvertretender Geschäftsführer der FVA.

 

Über das CWD
Das CWD steuert und organisiert die interdisziplinären Forschungsaktivitäten der RWTH Aachen University auf dem Gebiet der WEA Antriebssysteme. Diese Forschungsaktivitäten umfassen neben den grundlegenden wissenschaftlichen Untersuchungen auch industrienahe Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Die Wissenschaftler/innen der am CWD beteiligten Institute, die sich mit multiphysikalischen Fragestellungen rund um den Triebstrang von WEA befassen, werden zur Intensivierung der Vernetzung und zur Förderung von Innovation räumlich im CWD zusammen-gezogen. Die wissenschaftliche und organisatorische Verantwortung für Planung, Nutzung und Betrieb des CWD trägt der Vorstand, der sich aus den Institutsleitern der sieben Institute interdisziplinär zusammensetzt. Um eine enge Einbindung der Industrie zu gewährleisten veranstaltet das CWD regelmäßige Industrieworkshops. Als Plattform zum Transfer der Ergebnisse in die Industrie und die Wissenschaft dient u. a. die Conference for Wind Power Drives in Aachen. Internet:  www.cwd.rwth-aachen.de

Über die FVA
Die FVA (Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V.) ist das weltweit traditionsreichste und größte Innovationsnetzwerk in der Antriebstechnik. Seit 1967 arbeiten Industrieentwickler und wissenschaftliche Forscher gemeinsam an vorwettbewerblichen Grundfragen der Antriebstechnik. Diese Form der industriellen Gemeinschaftsforschung liefert die Basis für Produktinnovationen der über 200 FVA-Mitglieder.  Die industrielle Gemeinschaftsforschung in der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) bietet die optimale Plattform, allgemeingültige Erkenntnisse auf allen Systemebenen zu generieren und in die Produkte der Mitgliedsunternehmen einfließen zu lassen. Namhafte Unternehmen, OEMs und Zulieferer, der Windenergieanlagenindustrie sind dazu in der FVA engagiert. Die derzeit knapp 30 Forschungsthemen reichen von Berechnungsmethoden und Testverfahren von Getrieben und Komponenten, über die Beurteilungen von Wälzlagerschäden bis hin zur Untersuchung von Schmierstoffen. Internet: fva-net.de

Über die Siemens AG
Die Siemens AG (Berlin und München) ist ein führender internationaler Technologiekonzern, der seit mehr als 165 Jahren für technische Leistungsfähigkeit, Innovation, Qualität, Zuverlässigkeit und Internationalität steht. Das Unternehmen ist in mehr als 200 Ländern aktiv, und zwar schwerpunktmäßig auf den Gebieten Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung. Siemens ist weltweit einer der größten Hersteller energieeffizienter ressourcenschonender Technologien. Das Unternehmen ist Nummer eins im Offshore-Windanlagenbau, einer der führenden Anbieter von Gas- und Dampfturbinen für die Energieerzeugung sowie von Energieübertragungslösungen, Pionier bei Infrastrukturlösungen sowie bei Automatisierungs-, Antriebs- und Softwarelösungen für die Industrie. Darüber hinaus ist das Unternehmen ein führender Anbieter bildgebender medizinischer Geräte wie Computertomographen und Magnetresonanztomographen sowie in der Labordiagnostik und klinischer IT. Im Geschäftsjahr 2014, das am 30. September 2014 endete, erzielte Siemens einen Umsatz aus fortgeführten Aktivitäten von 71,9 Milliarden Euro und einen Gewinn nach Steuern von 5,5 Milliarden Euro. Ende September 2014 hatte das Unternehmen weltweit rund 357.000 Beschäftigte. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter: www.siemens.com

Pressekontakte:

Linda Debeur
Center for Wind Power Drives
Telefon: +49 241 80 90885
E-Mail: linda.debeur(at)cwd.rwth-aachen.de

Matthias Reichert
Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.
Telefon +49 69  6603-1526
E-Mail: matthias.reichert(at)vdma.org

Stefan Rauscher
Siemens AG
Telefon: +49 911 895-7952
E-Mail: stefan.rauscher(at)siemens.com