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Industrieproduktion statt Manufaktur: Neben Siemens erforschen 14 weitere Industrie- und Forschungspartner im Projekt "BladeMaker", welche Prozesse sich bei der Herstellung von Rotorblättern automatisieren lassen.
© Siemens
Fraunhofer-IWES-Projekt "BladeMaker"
30.01.2013

Bislang wird ein Rotorblatt fast vollständig manuell gefertigt. Zwei Formen bzw. Blatthälften werden mit Glas- oder Kohlenstoff-Faserbahnen belegt.
© Siemens

Automatisierte Fertigung für Rotorblätter

Bis jetzt werden Rotorblätter fast vollständig manuell gefertigt. Um Blätter günstiger herzustellen, soll der Vorgang automatisiert werden. Das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES untersucht dafür Konzepte und Technologien. Die Forscher wollen im Projekt „BladeMaker” herausfinden, an welcher Stelle Automatisierung rentabel ist und wie Rotorblätter dafür konstruiert sein müssen.

Rotorblätter machen rund ein Viertel der Gesamtkosten einer Windenergieanlage aus. Forscher arbeiten im Projekt „BladeMaker“ daran, die Herstellung zu automatisieren. So sollen Rotorblätter künftig kostengünstiger, schneller und in einer höheren Qualität hergestellt werden. Die Produktionskosten würden um zehn Prozent sinken. Am Projekt sind 15 Industrie- und Forschungspartnern beteiligt. „Im internationalen Wettbewerb stehen die Blatthersteller unter einem hohen Kostendruck, dem wir mit Automatisierung begegnen wollen“, erklärt Projektleiter Florian Sayer vom Fraunhofer IWES.

Die Fraunhofer Wissenschaftler analysieren zunächst sämtliche Arbeitsschritte der Rotorblatt-Produktion und schätzen das Automatisierungspotenzial ab. „Wir werden zunächst ein Referenzblatt auslegen und dabei auch die fertigungstechnischen Eigenschaften definieren“, beschreibt der Projektleiter das Vorgehen. Zeitgleich ermitteln die Forscher die Anforderungen an die Automatisierungstechnik. Bis Ende 2014 soll der erste Teil des Projektes, die Hardware für die Prozess-Automatisierung, fertig sein. Danach entwickeln die Wissenschaftler die Prozesstechnik. Die Ziele sind den Fertigungsaufwand zu reduzieren, die Qualität zu steigern und Material einzusparen.

Geplant ist auch ein Demonstrationszentrum, welches langfristig – national und international – als Anlaufstelle für Forschung- und Entwicklung in der Rotorblattfertigung dienen. Das Projekt BladeMaker läuft noch bis Herbst 2017. Es wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit mit rund acht Millionen Euro gefördert.

Rotorblatt-Produktion ist derzeit manuell

Stand der Technik in der Rotorblattproduktion ist bisher das sogenannte Vakuuminfusionsverfahren. Dabei werden zwei Formen bzw. Blatthälften mit Glas- oder Kohlenstoff-Faserbahnen belegt. Dieser Arbeitsschritt erfolgt fast vollständig manuell. Anschließend wird ein Vakuum aufgebaut und ein Harz injiziert, das die Bahnen verklebt. Nach der Aushärtung werden die Hälften zu einem Blatt zusammengefügt und lackiert.

Das BINE-Projektinfo (15/2011)„Die Zeitmaschine für Rotorblätter“ beschreibt, wie bis zu 90 Meter lange Rotorblätter statisch und dynamisch getestet werden. Ein neuartiger Kippstand, an dem das Rotorblatt für Tests angebracht ist, biegt die Blätter um bis zu 30 Meter vertikal und belastet sie mit 180 Tonnen statisch.

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