A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Bewegungsmessungen an Windkraftanlagen
Windkraftanlagen werden schon seit einigen Jahrzehnten von Menschen betrieben. Die erste Nutzungsart war das Pumpen von Flüssigkeiten. Mit dem sich weiterentwickelnden Stand in der Elektrotechnik wurden Windkraftanlagen auch interessant zur Stromerzeugung. Die heutigen Anlagen sind bis zu 100 m hoch (Nabenhöhe) und erzeugen Leistungen von über 3 MW. Zur Erzielung einer möglichst hohen Ausbeute von Elektrizität sind folgende Faktoren für die Auswahl eines Standorts von entscheidender Bedeutung: durchschnittliche Windstärken und Windhäufigkeiten; Hauptwindrichtung; ausreichender Abstand zur Bebauung oder zu Verkehrswegen; Geländesituation; Baugrundsituation; Infrastruktur. Nach der Wahl des Standortes und der Errichtung einer Windkraftanlage ergeben sich die Hauptbelastungen aus der vorherrschenden Windsituation. Windkraftanlagen sollen die kinetische Energie des Windes in Strom umwandeln. Aus dieser Situation ergeben sich aber Probleme im Bezug auf die Materialauswahl. Da die Winde nicht durchgehend konstant sind und sich auch noch die Richtung ändern kann, ergeben sich so starke mechanische Belastungen für alle Bauteile einer Windkraftanlage, insbesondere bei Windböen und sich schnell drehenden Winden. Die Winde wirken somit statisch und dynamisch. Die Lebensdauer einer Windkraftanlage wird also durch die Intensität und Häufigkeit dieser Lastwechsel bestimmt. Ein weiterer Einfluss für die Lebensdauer ergibt aus der Belastung durch Temperatur. Diese genannten Einflüsse gelten für alle Windrichtungen und nicht nur für die Hauptwindrichtung. Somit muss die Bemessung der Anlagenbauteile für den Maximalfall in allen Richtungen ausgelegt sein. Windeinwirkung und Betriebszustände wie Abschaltungen bewirken erhebliche dynamische Beanspruchungen der Bauelemente Turm und Fundament. In mehreren Messkampagnen wurden an 3 Windenergieanlagen Temperaturverläufe, Materialdehnungen und Rissweitenänderungen in unterschiedlichen Betriebszuständen über z.T. mehrere Wochen gemessen und ausgewertet..
Bewegungsmessungen an Windkraftanlagen
Windkraftanlagen werden schon seit einigen Jahrzehnten von Menschen betrieben. Die erste Nutzungsart war das Pumpen von Flüssigkeiten. Mit dem sich weiterentwickelnden Stand in der Elektrotechnik wurden Windkraftanlagen auch interessant zur Stromerzeugung. Die heutigen Anlagen sind bis zu 100 m hoch (Nabenhöhe) und erzeugen Leistungen von über 3 MW. Zur Erzielung einer möglichst hohen Ausbeute von Elektrizität sind folgende Faktoren für die Auswahl eines Standorts von entscheidender Bedeutung: durchschnittliche Windstärken und Windhäufigkeiten; Hauptwindrichtung; ausreichender Abstand zur Bebauung oder zu Verkehrswegen; Geländesituation; Baugrundsituation; Infrastruktur. Nach der Wahl des Standortes und der Errichtung einer Windkraftanlage ergeben sich die Hauptbelastungen aus der vorherrschenden Windsituation. Windkraftanlagen sollen die kinetische Energie des Windes in Strom umwandeln. Aus dieser Situation ergeben sich aber Probleme im Bezug auf die Materialauswahl. Da die Winde nicht durchgehend konstant sind und sich auch noch die Richtung ändern kann, ergeben sich so starke mechanische Belastungen für alle Bauteile einer Windkraftanlage, insbesondere bei Windböen und sich schnell drehenden Winden. Die Winde wirken somit statisch und dynamisch. Die Lebensdauer einer Windkraftanlage wird also durch die Intensität und Häufigkeit dieser Lastwechsel bestimmt. Ein weiterer Einfluss für die Lebensdauer ergibt aus der Belastung durch Temperatur. Diese genannten Einflüsse gelten für alle Windrichtungen und nicht nur für die Hauptwindrichtung. Somit muss die Bemessung der Anlagenbauteile für den Maximalfall in allen Richtungen ausgelegt sein. Windeinwirkung und Betriebszustände wie Abschaltungen bewirken erhebliche dynamische Beanspruchungen der Bauelemente Turm und Fundament. In mehreren Messkampagnen wurden an 3 Windenergieanlagen Temperaturverläufe, Materialdehnungen und Rissweitenänderungen in unterschiedlichen Betriebszuständen über z.T. mehrere Wochen gemessen und ausgewertet..
Bewegungsmessungen an Windkraftanlagen
Müller-Rochholz, J. (author) / Staubermann, C. (author) / Recker, C. (author)
2006
8 Seiten, 11 Bilder, 2 Quellen
Conference paper
German
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