Windenergie-Forschungsnetzwerke in Deutschland

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1 Windenergie-Forschungsnetzwerke in Deutschland 1. Tagung des Arbeitskreises Innovation & Forschung Windenergie Dr. Joachim Kutscher

2 Windenergieforschung von den Anfängen bis 2005 Erstes Windtestfeld des DLR Ende der 50iger Jahre auf der Schwäbischen Alb (Prof. Hütter) Anlagenentwicklungen bis 100 kw (DEBRA 25) Verstärkte Windstudien nach Ölkrise MW Anlagenentwicklung im Auftrag des damaligen BMFT (GROWIAN) 1990 Einstellung der Windforschung am DLR Experten verteilen sich auf kleinere Institute (1990 DEWI, HS Bremerhaven, ISET e.v.) MW Wind-Programm (Marktanreizprogramm ca. 150 Mio. ) und begleitendes WMEP (ISET ) Rückgang der F+E-Förderung (Mittelabfluss) von Mio. /a Anfang der 80iger Jahre auf 2-3 Mio. /a ( ) Für eine politisch gewollte wesentliche Verstärkung der Wind-F+E- Förderung vor ca. 10 Jahren fehlte eine umsetzungsfähige F+E- Infrastruktur, wie sie bei der PV gegeben war. 2

3 Analyse der Windenergie-Forschungslandschaft 2008 Auftrag des BMU an das IWR: Studie Zur Struktur der Windenergieforschung in Deutschland Hochschulen Industrie Außeruniversitäre Forschungseinrichtungen Empfehlungen u.a.: International sichtbare Strukturen in bis zu drei Basisinstituten schaffen z.b. im Cluster Nord / Bremen, Bremerhaven, Windphysik, Aerodynamik, Offshore Cluster Rhein-Ruhr / Maschinenbau, Elektrotechnik, Schwerindustrie 3

4 Forschungsverbund Windenergie / IWES, ForWind, DLR 2009 Gründung des FhG-IWES aus FhG-CWMT Bremerhaven und ISET e.v. Kassel Verbund IWES und ForWind (Univ. Hannover, Univ. Oldenburg, Univ. Bremen) IWES-Projektgruppen in Hannover, Bremen, Saarbrücken, Oldenburg 2012 Wiedereinstieg des DLR in die Windenergieforschung (Schwerpunkt Rotor) und Verbund mit IWES-ForWind Erstes gemeinsames Projekt: Smart Blades-Intelligente Rotorblattstrukturen 12 Mio., DLR-Windforschungsfeld (10 Mio. v. Niedersachsen), DLR- Experimentalturbine, 600 Wissenschaftler IWES Bremerhaven, Neubau mit Rotorblatttestzentrum 4

5 Forschungsverbund Windenergie / Infrastruktur Hochleistungs-Rechen- Cluster Univ. Oldenburg Rotorblatt- Testzentrum IWES Großverzahnungs- Testlabor Univ. Bremen Glasfiber- Placement DLR 3D Wellenbecken und Großer Wellenkanal Univ. Hanover Testzentrum für Offshore-Tragstrukturen Univ. Hanover (2014) Windkanäle DLR, ForWind 5

6 Forschungsverbund Windenergie IWES-Gondelprüfstand Load application Drive Specimen Adapter Test-rig layout 10 MW Drive (synchronous) 8600 knm rated torque 4 degrees of freedom (DOF) load application 40MVA 50/60 Hz for transient grid events Specimen range (2-8 MW) Commissioning: End 2014 Scope of testing Wind load simulation High electrical test performance Powerful grid simulation Quelle: IWES/IDOM Fraunhofer Hardware in the loop tests Supporting development process Turbine verification Model validation 6

7 Kompetenzzentrum Windenergie Berlin M 1-D 1-N(2D) 1-B(2D) 2-B(2D) 3-B(2D) 4-N(2D) 4-B(2D) 4-D1 5-B(2D) 6.2-D 6.1-D 7-DHS2 7-DHS4 7-B(3D) 7-B(2D) 7-DHS3 7-D Boden-Pfahl- Wechselwirkungen bei Offshore-Gründungen sensorbasierter Blatttest Offshore-Gründungen, Festigkeit u. Strömungsverhalten CMS und Umweltaspekte 7

8 Windenergie Forschungsnetzwerk Süd WINDFORS Windenergie in komplexem Gelände, Ziel: Testfeld in bergiger Umgebung Windfelduntersuchungen, LIDAR Lastbestimmungen, Lastmanagement Boden-Pfahl-Wechselwirkungen, Wind-PV-Speichersysteme, Geländerelief 8

9 CEwind e.g. Schleswig-Holstein Fh-Kiel, Fh-Flensburg, Univ. Flensburg, CAU, IFM-Geomar, GKSS Abgeschlossene Projekte: 9

10 RAVE - Research at alpha ventus überregional 1200 Messstellen 42 Projekte ca. 45 beteiligte Einrichtungen ca. 55 Mio. F+E-Förderung 30 Mio. Förderung alpha ventus 10

11 Center for Wind Power Drives CWD RWTH-Aachen 1 MW Antriebsstrang-Teststand für Forschungszwecke (2012, Wettbewerb Hightech.NRW) 4 MW Antriebsstrang-Teststand für Onshore-Anlagen, 6 DOF, FRT, (2014) Foto: RWTH Fokus: Antriebsstrang 15 MW Getriebe-Teststand, 6 DOF, FRT (FZJ-Studie) 11

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