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Zusammenwirken der unterschiedlichen Elemente im Rahmen einer digitalisierten In-standhaltungsstrategie mithilfe des Building Information Modell (BIM)
DiMoWind-lnspect: Digitale Modellierungsprozesse in der wiederkehrenden Prüfung von Windenergieanlagen - Ermüdungssicherheit und Restnutzungsdauer - Grundlagen und zweistufiges Nachweisverfahren
Drittmittelprojekt mit Industriebeteiligung

Prof. Dr.-Ing. Holger Flederer

Dr.-Ing. Lars Sieber

Die Energieerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern ist ein zentrales Element der Energiewende in Deutschland. Nachdem die Produktentwicklung für Windenergieanlagen (WEA) die Errichtung von Offshore-Windparks ermöglichte, gilt es mittlerweile, diese Anlagen sowohl sicher und zuverlässig als auch effizient zu betreiben. Im Rahmen der vorgeschriebenen wiederkehrenden Prüfungen (WKP) der Tragstrukturen dieser Anlagen fallen große Informations-/Datenmengen an, für deren systematische Auswertung und Nutzung zurzeit smarte Konzepte und durchgehend digitalisierte Tools fehlen. Das beantragte Verbundforschungsvorhaben vereint die korrespondierenden Arbeitsfelder Datenmanagement, Schadensdetektion, Schädigungsmodellierung sowie Inspektions- und Instandhaltungsplanung mit der Zielstellung, die WEA in Offshore-Windparks wesentlich effizienter zu betreiben und zu warten als bisher. Dies soll durch die stringente Digitalisierung des Life-Cycle-Managements auf der Basis von Building Information Modeling (BIM) sowie die systematische Nutzung der anfallenden Daten aus den wiederkehrenden Prüfungen der Anlagen realisiert werden. Eine effektive Inspektions- und Instandhaltungsplanung auf der Basis von sich dynamisch ändernden Tragwerkszustandsdaten erfordert u. a. ein standardisiertes Verfahren zur Berechnung und letztlich Beurteilung der Ermüdungssicherheit und Restnutzungsdauer von WEA-Tragstrukturen, das die Berücksichtigung und Fortschreibung des Istzustandes planmäßig vorsieht und ermöglicht. BIM-Modelle gestatten das Auslesen von Schadensbefunden an Ermüdungs-Hot-Spots der Tragstruktur als Input für ein zweistufiges Bewertungsverfahren der Ermüdungssicherheit und Restnutzungsdauer. Die Ergebnisse des Verfahrens werden dann im BIM-Modell für die maßgebenden Konstruktionsdetails abgelegt und beeinflussen im Re-Assessment die erforderlichen sowie wirtschaftlich sinnvollen Wartungsarbeiten und zukünftigen WKP-Zyklen.


BMWi

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Berlin, WindMW Service GmbH Bremerhaven, Jörss - Blunck - Ordemann GmbH Hamburg, MR Chemie GmbH Unna

01.02.2021 bis 31.01.2024