PTB: Windenergie-Messtechnik im Aufwind

Windenergieanlagen werden immer größer und brauchen geeignete Messtechnik. Foto: Susanne Stork
Windenergieanlagen werden immer größer und brauchen geeignete Messtechnik. Foto: Susanne Stork
Windenergieanlagen werden immer größer und brauchen geeignete Messtechnik.
Foto: Susanne Stork

Erster Spatenstich für den Neubau des Kompetenzzentrums Windenergie am 4. März um 13 Uhr in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt − Einladung an Redaktionen

(WK-intern) – Dort, wo Wissenschaftler oft in kleinste Dimensionen abtauchen, werden künftig auch tonnenschwere Kolosse eine Rolle spielen:

Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) will in ihrem zukünftigen Kompetenzzentrum Windenergie bis zu vier Meter große Zahnräder vermessen.

Ziel ist es, eine Messtechnik zu entwickeln und bereitzustellen, die den Betrieb von immer größeren und leistungsfähigeren Windanlagen ermöglicht. Um dieses technische Neuland zu meistern, entsteht – mit 10 Millionen Euro vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert – auf dem PTB-Gelände in Braunschweig ein eigens für diesen Zweck konzipiertes Gebäude. Es wird ein Groß-Koordinatenmessgerät, mit dem immense Windanlagen-Bauteile gemessen werden können, beherbergen sowie Mess- und Kalibriereinrichtungen für sehr große Drehmomente. Zudem hält eine neue Windgeschwindigkeitsmesstechnik Einzug, um die Ertragsprognosen für hohe Windräder zu verbessern. Damit ist die PTB das erste nationale Metrologieinstitut, das der Windindustrie eine zuverlässige und umfassende Qualitätssicherung anbieten kann.

Das auf dem Gelände der PTB in Braunschweig entstehende Gebäude bietet beste Voraussetzungen für die Messung großer Bauteile, wie beispielsweise Zahnräder: Ein Lastkran ermöglicht das Entladen der Bauteile vom LKW, bevor sie mithilfe eines Schienensystems weiter befördert werden, um gereinigt, temperiert und auf teilweise selbst entwickelten Großgeräten gemessen zu werden. Damit wird die PTB zukünftig in der Lage sein, speziell konzipierte oder der Produktion entnommene sehr große Zahnräder zu kalibrieren. Diese können dann als Normale verwendet werden, mit deren Hilfe Zahnrad- und Messgerätehersteller erstmals in der Lage sind, die Qualität bzw. die Messunsicherheit ihrer Messungen normgerecht und mit Anschluss an die SI-Einheiten nachzuweisen. Darüber hinaus misst die PTB mit dem neuen Groß-Koordinatenmessgerät auch andere Großbauteile aus der Industrie – neben Zahnrädern beispielsweise auch Lagerringe und Wellen. Durch Vergleich der eigenen Messergebnisse mit den Kalibrierergebnissen können die Hersteller die Zuverlässigkeit ihrer Qualitätssicherung nachweisen und steigern.

Mit dem Betrieb des Kompetenzzentrums Wind wird es in Deutschland auch erstmalig eine Drehmoment-Normalmesseinrichtung geben, mit der Drehmomente bis 5 Meganewtonmeter (MN • m) kalibriert werden können. Zum Vergleich: Hier geht es um Drehmomente, die rund 10 000-mal größer sind, als die eines Pkw. In Hinblick auf die stetig weiter anwachsende Dimension von Windkraftanlagen, soll diese Anlage auf Drehmomente bis zu 20 MN • m ausgebaut werden können. Und nicht zuletzt wird mit dem neuen LIDAR-Windfernmesssystem Windgeschwindigkeitsmesstechnik mit bisher nie erreichter Ortsauflösung in einem Metrologieinstitut Einzug halten.

Die PTB will mit ihrem neuen Kompetenzzentrum Wind die deutsche Industrie beim Aufbau einer nachhaltigen Energieversorgung im Sinne der Energiewende unterstützen. Effizienz, Störungsfreiheit und Langlebigkeit der Windanlagen hängen ganz entscheidend von der Wahl des Standorts und der zuverlässigen Qualitätssicherung der betriebenen Komponenten ab. Zwar gibt es schon jetzt Messgeräte, die in diesen Bereichen eine relativ hohe Genauigkeit bieten, doch die endgültige Qualität einer Messung kann nur durch einen Vergleich mit qualitativ hochwertigen Normalen nachgewiesen werden. Mit dem Kompetenzzentrum Wind wird von der PTB weltweit erstmals eine metrologische Infrastruktur eingesetzt, die die Bereitstellung dieser Normale und die Entwicklung geeigneter Mess- und Kalibrierstrategien für die Windenergiebranche sichert.

Das Kompetenzzentrum Wind wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit rund 10 Millionen Euro gefördert. Konzeption und Projektbetreuung des Bauvorhabens obliegen dem Staatlichen Baumanagement Braunschweig. Das Gebäude wird voraussichtlich im März 2017 bezugsfertig sein. if/ptb

Ansprechpartner in der PTB
Dr. Frank Härtig, Abteilung 1 Mechanik und Akustik, Telefon: (0531) 592-1010, E-Mail frank.haertig@ptb.de

Programm
Erster Spatenstich für das Kompetenzzentrum Windenergie am 4.3.2016, 13 Uhr in der PTB (Haupteingang des Besselbaus)
Empfang mit Grußworten
• Prof. Joachim Ullrich, Präsident der PTB
• Renate Müller-Steinweg, Leitung Staatliches Baumanagement Braunschweig
• Juliane und Peter von Klitzing, Architekten

anschließend Fototermin (ca. 13.30 Uhr): erster Spatenstich für das Kompetenzzentrum Wind

PM: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

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