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Abb. 1 Statische und dynamische Belastungstests werden an bis zu 90 m langen Rotorblättern im Prüfstand durchgeführt.
© Fraunhofer IWES

Abb. 3 Lastscheren umklammern ein 56 m langes Rotorblatt beim statischen Test; Stahlseile docken daran an. Hydraulikzylinder am Hallenboden übertragen die Last.
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Bruchtest für maximale Biegung

Im Wesentlichen werden beim Fraunhofer IWES zwei verschiedene Prüfungen an den Rotorblättern durchgeführt. Beim ersten Test werden Extremlasten aufgebracht, wie sie bei extremen Windböen oder Notstopp-Vorgängen auftreten. Da diese Belastungen nur für wenige Sekunden wirken, muss das Blatt dieser Last auch nur für 10 Sekunden standhalten. Dieser Test wird als „statischer Test“ oder „Bruchtest“ bezeichnet. In den seltensten Fällen bricht ein Blatt aber wirklich durch. Kleinere Schäden wie Risse kommen hingegen häufiger vor.

Üblicherweise wird das Blatt in 4 Richtungen belastet: in beide Richtungen senkrecht zur Rotorebene der WEA auch „Schlagrichtung“ genannt und in beide Richtungen der Rotorebene, in „Schwenkrichtung“. Vorbereitend für die Tests wird der Flansch des Rotorblattes (bis maximal 6 m Durchmesser) in den Stahlbetonblock eingespannt. Das Blatt ragt dann frei horizontal, nahezu parallel zum Prüffundament, einige Meter in die Luft. Für den statischen Test wird das Rotorblatt mit 4 bis 8 sogenannten Lastscheren (Abb. 3) umklammert, an denen Stahlseile andocken. Am Boden sind Autokräne, Hydraulikzylinder oder Winden befestigt, die die Stahlseile samt Blatt nach unten ziehen. Beschleunigungsaufnehmer und Dehnungsmessstreifen zwischen Rotorblatt und Stahlseilen messen die Kraftaufbringung. Die maximale Biegebeanspruchung des Rotorblatts wird so ermittelt.

Auch 90 m lange Rotorblätter, wie sie gerade in der Entwicklung sind, könnten über die Länge mit insgesamt 1800 kN belastet und um 30 m gebogen werden. Das entspricht einem Gewicht von rund 180 t, oder 180 Klein-Pkw, die an dem Blatt zerren (Abb. 1). Sogar 110 m lange Blätter könnten in der 90-m-Halle belastet werden: Dazu würde die Flügelspitze abgetrennt, damit das Blatt in die Halle passt. Auswirkungen auf den Test hat die fehlende Blattspitze in diesem Fall nicht.

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