3D-Rotorblattprüfung

3D-Rotorblattprüfung von Windenergieanlagen

3D-Rotorblattprüfung Verfahren

Auf Grundlage eines 3D-Laservermessungsverfahrens erfolgt bei stehender Windenergieanlage (WEA) die gezielte geometrische Erfassung und Auswertung von Rotorblattprofilabschnitten,um die Grundeinstellung und die Form der Rotorblätter zu prüfen.

Rotorblattprüfung Onshore3D-Rotorblattprüfung bei Onshore-Windenergieanlagen

 

Im Ergebnis der Vermessung wird die Lage und Orientierung der Profilabschnitte im Rotor der WEA dargestellt und in Bezug auf Winkeldifferenzen zwischen den Rotorblättern bzw. gegenüber Referenzen ausgewertet.

Das Messverfahren ist für verschiedenste WEA-Typen ausgelegt und wird sowohl bei On- und Offshore-Anlagen eingesetzt.

Die Auswertung der Vermessung erfolgt in der Regel vor Ort. Erforderliche Änderungen im Blatteinstellwinkel können direkt, durch qualifiziertes Servicepersonal,vorgenommen werden.

Rotorblattprüfung Offshore

3D-Rotorblattprüfung bei Offshore-Windenergieanlagen

Aerodynamische Unwucht

Liegt eine vermeidbare aerodynamische Unwucht im Rotor vor, bedeutet das einen unnötigen wirtschaftlichen Verlust für den Betreiber der Anlage.

Auswirkungen einer aerodynamischen Unwucht sind in der Regel:

  • Leistungseinbußen,
  • erhöhte Lärmemissionen,
  • beschleunigter Verschleiß von Komponenten der Anlage.

Eine aerodynamische Unwucht kann z.B. aus unterschiedlichen Blatteinstellwinkeln und aus Abweichungen im Verwindungsverlauf der Rotorblätter resultieren. Durch Anpassung der Blatteinstellwinkel kann die aerodynamische Unwucht bestmöglich minimiert werden.

Rotorblattprüfung

3D-Rotorblattprüfung – weitere geometrische Untersuchungen

Messbedingungen, Messgenauigkeit und Messdauer

Die Vermessung wird unter normalen Witterungsbedingungen durchgeführt, außer bei:

  • starkem Nebel, Schnee, Eisschicht am Rotorblatt,
  • keinem Wind (Rotordrehung nicht möglich),
  • großen Windgeschwindigkeiten.

Die Genauigkeit der Messung ist v.a. von der Geometrie und dem Schwingungsverhalten der WEA abhängig.
Die Messgenauigkeit wird für verschiedene mittlere Windgeschwindigkeiten in Nabenhöhe mit:

Onshore

 ≤ 6 m/s  ≤ 12 m/s

Relativer Einstellwinkel

±0,1° ±0,2°

Absoluter Einstellwinkel

±0,1° ±0,2°

Offshore

 ≤ 6 m/s  ≤ 12 m/s

Relativer Einstellwinkel

±0,1° ±0,2°

Absoluter Einstellwinkel

±0,2° ±0,3°

anhand der Auswertung von Profilabschnitten, im Bereich des ersten Drittels von der Rotorblattwurzel in Richtung Blattspitze, abgeschätzt.

Die Gesamtdauer für die Vermessung der Einstellwinkel an einer Position am Rotorblatt beträgt bei günstiger Witterung ca. 3 Stunden pro WEA. Optional besteht die Möglichkeit weitere Profilabschnitte aufzunehmen. 

Die Leistungen der geom. 3D-Rotorblattprüfung im Einzelnen:

  • Überprüfung von Winkeldifferenzen zwischen den Rotorblättern („relativer Einstellwinkel“)
  • Überprüfung von Winkeldifferenzen gegenüber Referenzen („absoluter Einstellwinkel“), z.B. gegenüber bereitgestellte Herstellerdaten oder Vergleichswindenergieanlagen
  • Prüfung der Verwindung am Rotorblatt
  • 3D-Aufnahme der Rotorblattoberflächenform im Werk
  • Bestimmung der Nordausrichtung des Rotors der Windenergieanlage
  • Messung von Nabenhöhe, Turmneigung, Windmessmastparametern