30/06/2016
Door Ad Spijkers
Een samenwerkingsverband onder leiding van Saertex en Universität Bremen werkt aan methoden om ijsafzetting en erosie op windturbinebladen tegen te gaan.
Met name de voorkanten van rotorbladen van windturbines staan bloot aan regen, hagel en vorst. Daar kan snel ijsafzetting voorkomen en daar treedt dan ook vaak schade door erosie op, wat de prestaties, levensduur en rentabiliteit van windturbines aanzienlijk beperkt. Momenteel bestrijdt men dit probleem meestal met speciale coatings.
Een groep van zeven partijen onder leiding van Universität Bremen en Saertex werkt aan nieuwe materiaalcombinaties in de robotbladproductie en aan geïntegreerde de-icing systemen.
HyRoS
Doel van het gezamenlijke project Multifunktionale Hybridlösung zum Schutz von Rotorblättern (HyRoS) is het erosiegedrag van rotorbladen te verbeteren en de ijsafzetting te minimaliseren of zelfs te voorkomen. Op deze manier moet de slijtage aan de rotorbladen (en daarmee de onderhoudskosten van windturbines) afnemen en de betrouwbaarheid van windturbines toenemen.
Met name bij grote installaties in bijvoorbeeld offshore of bergachtig gebied met in de toekomst nog hogere omtreksnelheden kan vermindering van bladschades tot verbetering van het rendement leiden. Bovendien veroorzaakt erosie van rotorbladen aanzienlijke turbulenties, die tot verhoging van de geluidsemissie en tegelijkertijd tot aerodynamisch vermogensverlies leiden.
Om dat te bereiken, werken de projectpartners aan een combinatie van verschillende materialen tot een zogeheten hybride materiaalsysteem. In dit geval is dat een technisch weefsel en een elastomeer. Daarbij komt een systeem met een intelligente regeling voor energetisch efficiënte verwarming van de rotorbladen. In het project wordt de multifunctionele hybride oplossing voor het beschermen van de rotorbladen met de bijbehorende materiaalontwikkeling, productietechnologie en regeltechniek ontworpen en gebouwd.
Extreme materiaaleisen
Aan de uiteinden van rotorbladen treden (afhankelijk van het type installatie, de fabrikant en het toerental) omtreksnelheden tussen 160 km/u en 250 km/u op. Verder staan de bladen bloot aan weers- en omgevingsinvloeden. Er staan enorme krachten op de rotorbladen en dus gelden er hoge eisen aan het materiaal.
Saertex is gespecialiseerd in de productie van multiaxiale weefsels, onder meer voor rotorbladen voor windturbines. Het bedrijf werkt al jaren samen met het BIK in onderzoeksprojecten. Dit instituut werkt in het bijzonder aan onderzoek naar en de ontwikkeling van productieprocessen en apparaten voor het maken van multifunctionele rotorbladbeschermingen in matrijzen. Een grote uitdaging voor het instituut is de integratie van rotorbladverwarmingssystemen. Het instituut verplicht zich bovendien tot de methodische uitvoering en begeleiding van de analyses en beproevingen.
In het samenwerkingsproject wordt met het oog op actuele en toekomstige scenario’s een omvangrijke eisenanalyse voor de te onderzoeken en ontwikkelen technologieën, materialen, processen en apparatuur uitgevoerd. Deze scenario’s houden rekening met zowel de processen van de deels geautomatiseerde productie van de rotorbladen als de productieprocessen voor de hybride rotorbladbescherming als ook de exploitatie van de rotorbladen. (foto: MB Bladeservice Einbeck)