Logo PTB

Forschungsvorhaben

Rückgeführte Messungen von Antriebskomponenten für Windkraftanlagen (DriveTrain)

Projektzeitraum

Beginn: September 2014

Ende:    August  2017


Projektbeschreibung

Heutzutage wird elektrische Energie hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen bezogen, doch wenn diese in den nächsten Generationen aufgebraucht sind, wird die Energiegewinnung aus erneuerbaren Ressourcen in den Vordergrund treten. Die vielversprechendste darunter ist die Energieerzeugung durch Windenergieanlagen. Momentan gibt es leider nur wenige Windenergieanlagen, die die angestrebte Lebensdauer von 20 Jahren erreichen, ohne mindestens 2 Betriebsausfälle bedingt durch Hauptantriebskomponenten (wie Lager, Antriebswellen und Getrieberäder) zu erleiden. Um die Zuverlässigkeit, die Effizienz und eine lange Lebensdauer solcher Anlagen zu gewährleisten und zu steigern, ist es wichtig, ihre einzelnen mechanischen Komponenten zu optimieren und zu standardisieren.

 

Bisher jedoch bieten  weder nationale Metrologie-Institute noch Kalibrierdienste Normale für Antriebskomponenten in dieser Größenordnung. In diesem Projekt werden 1D-3D Messungen (von Größe, Form, Oberflächenwelligkeit, -rauheit) an hochpräzisen Antriebskomponenten vorgenommen. Diese sind etwa Wellen von bis zu 3 m Länge und 1 m Durchmesser, Lager von bis zu 3 m, innen- und außenverzahnte Zahnräder von 3 m und Bremsen bis zu 1 m Abmessung. Zudem wird eine Aufgabe sein, einen virtuellen Messprozess zu entwickeln, welcher alle Messunsicherheiten bedingt  durch Umwelt (Temperatur, Gravitation), Messstrategie, Messinstrumente und Unsicherheiten des Werkstücks selbst beinhalten soll. Die entwickelten Normale sollen anschließend in der Industrie erprobt und im Vergleich zu traditionellen Standards wie Endmaßen und Stufenendmaßen beurteilt werden.

Projektpartner

Es beteiligen sich mehrere Metrologie-Institute, Industrieunternehmen und Universitäten an dem Projekt: Aalto (Finnland), CMI (Tschechien),  DTU (Dänemark), INRIM (Italien), MIKES (Finnland), NCL (Großbritannien), NPL (Großbritannien), HexMet (Deutschland), MDM (Italien), Mitutoyo (Deutschland), RWTH (Deutschland), Zeiss (Deutschland)

 

Ansprechpartner

Ann-Kathrin Wiemann, M. Sc, Jana Hake, M. Sc. und Dr.-Ing. Karin Kniel