Rostocker und Stralsunder Wissenschaftler arbeiten zusammen mit der Ostseestaal GmbH an einer innovativen Technologie, die neuartigen Windturbinen zum Durchbruch verhelfen soll. Erstmals sollen in dem Verbund Grobbleche mit bis zu 20 Millimeter Materialstärke in einem Arbeitsschritt in ihre komplexe mehrdimensionale Form gebracht werden.
Die Herstellung eines Rotorblattes für eine Windkraftanlage ist bislang ein äußerst aufwändiger und kostenintensiver Prozess. Herkömmliche Rotorblätter mit einer Länge von 20 bis mehr als 50 Meter bestehen aus glasfaser- oder kohlenfaserverstärktem Kunststoff. Sie werden in einem mehrstufigen Verfahren in Halbschalen-Sandwichbauweise und Versteifungselementen im Inneren hergestellt. "Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines marktfähigen Verfahrens zur komplexen Verformung von Grobblechen. Der Umformprozess soll im halbwarmen bis warmen Temperaturbereich erfolgen", erläuterte die Stralsunder Professorin Dr.-Ing. Petra Maier.
"Die mehrdimensionale Verformung von Grobblechen aus einem Stück und ohne kritische Schweißnähte für anspruchsvolle Anlagen wie Windkrafträder ist Neuland", ergänzte Verbundpartner Prof. Patrick Kaeding von der Universität Rostock. "Das Verfahren wird zwar als Pilotprojekt für Windturbinen erforscht, enthält aber ein enormes Potenzial für fast alle Bereiche des Industriebaus", so der Rostocker Schiff-bauingenieur. "Mit der zu entwickelnden Prozessstrecke wird es möglich sein, Produkte in einem Verfahrensschritt zu produzieren, die sowohl durch variable Materialstärken als auch mehrachsige, gegensinnige Krümmungen gekennzeichnet sein können", erläuterte der Geschäftsführer der Ostseestaal GmbH, Günter Eilers. Ein gewichtiges Umweltargument sei darüber hinaus die mögliche Wiederverwendung der aus Stahl gefertigten Flügelhälften für Windkrafträder, die im Gegensatz zur den Kunststoffrotorblättern recycelbar sind.
Die Universität Rostock entwickelt computergestützte Simulationsmodelle für den Prozessverlauf, die Ostseestaal GmbH produziert auf ihrem Versuchsstand in der Fertigungshalle die ersten Rotorblätter nach den Vorgaben der Wissenschaftler, diese wiederum prüfen während und nach der Verformung die Geometrie und Werkstoffeigenschaften. Der Abgleich aus den Analysedaten der modernen Stralsunder Labore sowie aus den Simulationsergebnissen aus Rostock dient dazu, die Verformungsprozesse laufend anzupassen und zu optimieren. Weitere Entwicklungsziele beinhalten neben der automatischen Vermessung der Bauteile ein Handlingsystem unter Berücksichtigung der Robotertechnologie sowie eine Nachbehandlungsstrecke.
Quelle: Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Mecklenburg-Vorpommern
