PASTA - Präzise Auslegungsmethoden von komplex gekoppelten Schwingungssystemen moderner WEA in turbulenter Anregung

Laufzeit: 06/2020-05/2023        

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Projektträger: Projektträger Jülich

Projektpartner: Nordex Energy SE, ForWind - Zentrum für Windenergieforschung der Uni Oldenburg

Das Hauptziel des Vorhabens besteht in der Erforschung und dem Verständnis zeitlich begrenzt auftretender Schwingungsphänomene an Windenergieanlagen (WEA). Dazu sollen erweiterte Daten- und Zeitreihenanalysen eingesetzt werden. Daneben sollen die Auswirkungen auf schädigungsäquivalente WEA-Lasten im Vergleich zu realen Messdaten untersucht und bewertet werden. Schließlich werden für eine verbesserte Modellierung erforderlichen Simulationsmodellerweiterungen erforscht und umgesetzt und abschließend deren industriellen Anwendbarkeit bewertet. Die wesentlichen dazu erforderlichen Arbeiten im Teilvorhaben gestalten sich wie folgt:Es wird ein Berechnungsmodell entwickelt, dass sowohl ein Mehrkörperdynamik-basiertes Simulationsmodell der WEA als auch ein Modell der Umgebung, vor allem des turbulenten Windes, enthält.Es wird ein Simulations-Workflow aufgebaut, der eine effiziente Verwendung der Modelle unter Variation der Modellierungstiefe, der Modellfunktionalität sowie der Werte ausgewählter Modellparameter und eine weitestgehend automatisierte Generierung von Simulationsresultaten ermöglicht. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil des Teilprojektes sind tiefgehende Analysen realer Messdaten und simulierter Daten im Zeitbereich. Ziel dieser Analysen ist die Erforschung spezieller Eigenschaften der realen Daten, die das Auftreten der zu untersuchenden Phänomene charakterisieren. Auf Basis dieser Analysen werden Hypothesen zur Änderung bzw. Erweiterung der Anlagenmodellierung und der Umgebungsbeschreibungen (Turbulenz) aufgestellt und in einem iterativen Zyklus durch wiederholte Simulation bestätigt bzw. verworfen. Abschließend erfolgt die Bewertung der industriellen Anwendbarkeit