BA/MA Abschlussarbeit - „Entwicklung eines blauen Backup-Systems für Notfahrtantrieb der Pitch-Antriebe in Windturbinen“

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Mit dem Einsatz von Pitch-Antrieben werden u.a. die mechanischen Lasten von Windenergieanlagen reduziert, was bspw. deren Lebensdauer bei gleichzeitiger Ertragssteigerung erhöht. Sie tragen vor allem aber dazu bei, dass die Rotorblätter jederzeit in der richtigen aerodynamischen Stellung sind und somit den Rotor immer im optimalen Arbeitspunkt arbeiten lassen.               

Pitch-Antriebe  sorgen zudem  für  einen  optimalen  Leistungsfluss  und  sind  für  die  Sicherheit  der gesamten Anlage bei Starkwind und Sturm verantwortlich. Da  sie  auch  im  Fehlerfall  zur  Bremse  des  Triebstrangs  werden,  gehört  der  Pitch-Antrieb  zu  den wichtigeren Anlagenteilen in einer Windenergieanlage (WEA). Damit  der  Rotor  im  Notfall  unter  allen  Umständen  zum  Stehen  gebracht  wird,  sind  bei  einer Konstruktion  ohne  Betriebsbremse  drei  voneinander  unabhängig  arbeitende  Blattverstell-mechanismen notwendig.                                                              

Verschiedene  Hersteller  vertreten  unterschiedliche Sicherheitsphilosophien hinsichtlich der (un-)geregelten  Notfahrt  -  auch  Fail-Safe-Verhalten  -  der einzelnen Pitch-Antriebe. Es haben sich mechanische-, elektrische-  und  hydraulisch  angetriebene  Pitch-Verstellungen durchgesetzt.  

Im Rahmen einer Master oder Bachelor Arbeit soll ein “blaues Backup-System“ auf Basis von Brennstoffzellen für  elektrische Pitch-Antriebe entwickelt werden, das ohne Eingriff einer externen Steuerung, die Rotorblätter Beispiel Pitch-Antrieb unabhängig  voneinander  zuverlässig  in  die  sichere Endstellung fährt.

Mögliche Vorgehensweise:

• Patentrecherche

• Recherche und Vergleich existierender Lösungen/Stand der Technik

• Konzeption  und  Auslegung  eines  Antriebskonzeptes  mit  Brennstoffzelle,  die  den  Notfall

• absichert am Beispiel der Anwendung an einer Referenzturbine unter Verwendung von am

• Markt verfügbarer Komponenten

• Analyse des Konzeptes mit kritischem Blick auf Wartung, Verschleiß, Robustheit, Zuverlässigkeit, Langlebigkeit, Verfügbarkeit, Sicherheit sowie Wirtschaftlichkeit

Ansprechpartner 

Smart Blade GmbH, Ulrich  Lang, Zuppinger Str. 5, 88213 Ravensburg, Email: u.lang@smart-blade.com,
Tel. +49 751 977 144 40 oder  

Dr. Navid Nayeri, FG Experimentelle Strömungsmechanik, Raum HF-214, Müller-Breslau-Straße 8, 10623 Berlin, Email: christian.nayeri@tu-berlin.de, Tel. +49-30-314 24660