Passive Thermografie als Inspektionsinstrument für Rotorblätter von Windkraftanlagen im Betrieb

  • Der „European Green Deal“ und der globale Kampf gegen den Klimawandel erfordern mehr und größere Windkraftanlagen. Um dem steigenden Bedarf an Wartung und Inspektion zu bedienen, werden neben der „klassischen“ Inspektion durch Industriekletterer zunehmend auch halb autonome Methoden der Ferninspektion entwickelt. Die BAM arbeitet in mehreren Projekten an der Detektion sowohl inneren als auch oberflächlichen Schäden mittels bodenbasierter passiver Thermografie. Passive Thermografie hat den Vorteil, dass die Sonne als Wärmequelle genutzt wird und so sehr große Objekte ohne direkten Zugriff untersucht werden können. Dies erlaubt eine Inspektion von Rotorblättern von Windenergieanlagen im laufenden Betrieb. Das verhindert Ausfallzeiten und Umsatzeinbußen im Vergleich zu herkömmlichen Blattinspektionen. Neben der Automatisierung der Aufnahmetechnik stehen zwei wissenschaftliche Fragestellungen im Fokus der aktuellen Arbeiten. Auf der einen Seite sind Inspektionen mit passiverDer „European Green Deal“ und der globale Kampf gegen den Klimawandel erfordern mehr und größere Windkraftanlagen. Um dem steigenden Bedarf an Wartung und Inspektion zu bedienen, werden neben der „klassischen“ Inspektion durch Industriekletterer zunehmend auch halb autonome Methoden der Ferninspektion entwickelt. Die BAM arbeitet in mehreren Projekten an der Detektion sowohl inneren als auch oberflächlichen Schäden mittels bodenbasierter passiver Thermografie. Passive Thermografie hat den Vorteil, dass die Sonne als Wärmequelle genutzt wird und so sehr große Objekte ohne direkten Zugriff untersucht werden können. Dies erlaubt eine Inspektion von Rotorblättern von Windenergieanlagen im laufenden Betrieb. Das verhindert Ausfallzeiten und Umsatzeinbußen im Vergleich zu herkömmlichen Blattinspektionen. Neben der Automatisierung der Aufnahmetechnik stehen zwei wissenschaftliche Fragestellungen im Fokus der aktuellen Arbeiten. Auf der einen Seite sind Inspektionen mit passiver Thermografie und deren Ergebnisse stark wetterabhängig. Deswegen bedarf es der einem guten Verständnis dieser Abhängigkeit und einer Kopplung von Simulationen und experimentellen Daten. So kann gezeigt werden, welche Defekte in Rotorblätter passive Thermografie bei welchen Wetterbedingungen sichtbar macht. Auf der anderen Seite sind die Auswertung und Interpretation der schnell erfassten Inspektionsergebnisse zeitaufwendig und verlangen gute Kenntnisse der Thermografie. Um hier praxistauglicher zu werden, arbeitet die BAM an der Erstellung von Algorithmen, die eine Vorauswahl und -interpretation der Inspektionsdaten mit künstlicher Intelligenz ermöglichen. In dem Beitrag wird der messtechnische Aufbau zur bodenbasierten passiven Thermografie an Rotorblättern, der Vergleich von Simulationsdaten und Feldmessungen sowie die Arbeiten bezüglich der KI-basierten Auswertung von thermografischen Aufnahmen gezeigt.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Ivana LapšanskáORCiD
Koautor*innen:Somsubhro ChaudhuriORCiD, Michael StammORCiD, Rainer KrankenhagenORCiD
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Deutsch
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.3 Thermografische Verfahren
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Rotorblatt; Thermografie; Thermography; Windrad
Rotorblade; Wind
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Windenergie
Veranstaltung:DGZfP Jahrestagung 2024
Veranstaltungsort:Osnabrück, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:06.05.2024
Enddatum der Veranstaltung:08.05.2024
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:06.02.2025
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag (wissenschaftliche Konferenzen):Nein
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