WINSENT - Wind Science and Engineering in Complex Terrain


Projektförderung

 

WINSENT wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (FKZ 0324129A-F) gefördert. Die organisatorische Abwicklung erfolgt durch den Projektträger Jülich.


Motivation und Zielsetzung

Im Rahmen des WindForS Forschungsvorhabens „WINSENT“ soll der Betrieb von Windenergieanlagen (WEA) in bergigem Terrain untersucht werden. Dazu werden zwei WEAs am Stöttener Berg bei Geislingen an der Steige aufgebaut und mit entsprechender Messtechnik ausgestattet. Ein Ziel des Projekts ist die Bestimmung der Belastung der einzelnen Komponenten, speziell in Bezug auf das bergige Terrain. Dazu werden die Belastungen direkt im Betrieb gemessen.

Gleichzeitig soll eine virtuelle Prozesskette aufgestellt werden, bei der diese Belastungen schon im Vorfeld ermittelt werden und damit zur Planung und Auslegung von WEA in bergigem Terrain herangezogen werden können. Zu diesem Zweck werden bisher Ingenieurmodellen eingesetzt, die mit verschiedenen Vereinfachungen arbeiten. Die Eignung dieser Ingenieurmodelle für den Entwurf von WEA in bergigem Terrain ist wegen der komplexen Anströmverhältnisse neu zu bewerten. Desweiteren führt der Einsatz neuer Werkstoffe, neuer Fertigungstechnologien und komplexerer Strukturen zu neuen Fragestellungen im Rahmen der Modellierung. Aus diesem Grund muss beim Einsatz solcher Ingenieurmodelle mit hohen Sicherheitsfaktoren gearbeitet werden, was einer effizienten und kostengünstigen Auslegung entgegensteht und so den Ausbau von Windenergie in bergigem Terrain erschwert.

Im Rahmen von WINSENT soll daher eine sehr detaillierte Modellierung und Simulation der WEA erfolgen, um den Einfluss verschiedener Faktoren wie etwa die komplexe Anströmungssituation genau untersuchen zu  können. Die erarbeiteten Methoden werden mit Hilfe der Messergebnisse der WEA validiert. Weiterhin wird ein Vergleich mit den Ingenieurmodellen durchgeführt, die Unterschiede herausgearbeitet und dokumentiert.

Die Aufgabe des Lehrstuhls für Statik (TUM) im Forschungsvorhaben ist die numerische Simulation der Struktur der WEA unter Berücksichtigung von Wind-Struktur-Wechselwirkungseffekten. Die Belastungen werden dabei direkt aus der Umströmung durch gekoppelte Simulation der Fluid-Struktur-Interaktion berechnet. Der Aufbau des Strukturmodells wird dabei mit hohem Detaillierungsgrad erfolgen.

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Projektpartner


Ansprechpartner

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