Tagung

Schwingungen und Dynamik von Windenergieanlagen

Schwingungen und Dynamik von Windenergieanlagen

Die VDI-Fachtagung „Schwingungen von Windenergieanlagen“ widmet sich Lösungen für die größte technische Herausforderung für Windenergieanlagen in den nächsten Jahren. Mit zunehmender Größe der Anlagen treten immer wieder neue Schwingungen auf. Ein Teil dieser Schwingungen verursacht Probleme, die den Anlagenbetrieb und die Lebensdauer negativ beeinflussen.

Praxisrelevante Lösungen helfen, die Lebensdauer zu verlängern und Kosten einzusparen

Einmal im Jahr treffen sich die maßgeblichen Ingenieure der Windbranche, um sich zu neuen Lösungen für die Bereiche Schwingungen und Dynamik von Windenergieanlagen auszutauschen. Hier treffen Hersteller, Zulieferer, Dienstleister und Betreiber aufeinander und diskutieren Lösungen zu den Bereichen Schwingungsmessungen, -analyse und Simulation. Im Fokus der Tagung stehen praxisrelevante Lösungen und Erkenntnisse.

Ihre Vorteile:

  • Treffen Sie die wichtigen Hersteller, Zulieferer und Betreiber auf der VDI-Fachtagung.
  • Profitieren Sie von den Erfahrungsberichten der Experten aus dem Feld.
  • Networking inklusive: Die Teilnehmer haben ausreichend Gelegenheit, sich untereinander und mit den Referenten auszutauschen und Ihr Netzwerk zu erweitert.
  • Die Abendveranstaltung ist im Tagungspreis inklusive.

Themen der Tagung „Schwingungen und Dynamik von Windenergieanlagen“

Folgende Themen werden u.a. für Getriebeanlagen, Direktangetriebene und Offshore Windenergieanlagen diskutiert:

  • Schallemissionen von Windenergieanlagen: Messen, prognostizieren und mindern
  • Messdaten-basierte Restnutzungsdauer-Ermittlung von Windenergieanlagen - Erkenntnisse aus einer 18-monatigen Lastmessung
  • Variation typischer WEA-Eigenfrequenzen aufgrund von Alterung, Fertigungstoleranzen und Betriebsbedingungen
  • Schwingungsbeurteilung nach VDI 3834-1 bzw. ISO 10816-21 und deren Integration in die Überwachung großer Anlagenpopulationen
  • Aufbau und Analyse eines MKS-Modells zur Bewertung des dynamischen Triebstrangverhaltens einer direkt angetriebenen Windenergieanlage

Programm als PDF zum Ausdrucken herunterladen

Dienstag, 7. Juni

09:00

Registrierung und Begrüßungskaffee in der Fachausstellung

10:00

Begrüßung durch die Tagungsleiter
Prof. Dr.-Ing. Robert Liebich
Prof. Dr.-Ing. Andreas Reuter

10:15

Geräuschbeurteilungen von Windenergieanlagen

  • Beurteilung der Geräuschsituation nach der TA-Lärm; aktuelle
    Entwicklungen bei der Modellierung der Schallausbreitung
  • Geräuschimmissionen von Windenergieanlagen, was kommt bei
    den Menschen an?
    • Hörbarer Schall und Infraschall
  • Möglichkeiten zur Erhöhung der Akzeptanz von
    Windenergieanlagen in der Bevölkerung

Thomas Myck, Leiter des Fachgebiets „Lärmminderung bei Anlagen und
Produkten, Lärmwirkungen“, Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau

11:00

Entstehung, Übertragung und Reduzierung von Schall an
Windkraftanlagen

  • Entstehung von schallrelevanten Schwingungen
  • Übertragung, Verstärkung und Abstrahlung des Körperschalls
  • Maßnahmen zur Reduzierung von Körperschall

Lukas Schneider, ESM Energie- und Schwingungstechnik Mitsch GmbH,
Rimbach-Mitlechtern

11:30

Erfahrungsbericht zu akustischen Messungen an
Windenergieanlagen im Feld

  • Erfassung und Bewertung von Tonhaltigkeit im akkustischen
    Nahbereich
  • Praktische und theoretische Übertragung von Tonhaltigkeit ins
    Fernfeld
  • Akustische Hilfsmittel zur Vermessung von WEA an Standorten
    mit starkem Umgebungslärm

Dipl.-Ing. Frederik Gast, Senior Expert Akustik, Windtest grevenbroich GmbH,
Grevenbroich

12:00

Messdaten-basierte Restnutzungsdauer-Ermittlung von
Windenergieanlagen - Erkenntnisse aus einer 18-monatigen
Lastmessung

  • Schwer zu simulieren, in der Realität gemessen: Aufschaukeln
    von Turmschwingungen
  • Wie schwingt eine trudelnde WEA bei Sturm und bei
    unterschiedlichen Stopp-Ursachen?
  • Aufarbeitung der Last- und Betriebsdaten
  • Messdaten-basierte Restnutzungsdauer-Ermittlung bei WEA –
    wo geht die Reise hin?

Dr.-Ing. Christoph Heilmann, Leiter Forschung und Entwicklung,
BERLINWIND GmbH, Berlin, Co-Autoren: Prof. Dr.-Ing. Robert Liebich,
Dipl.-Ing. René Kamieth, beide Technische Universität Berlin

12:30

Variation typischer WEA-Eigenfrequenzen aufgrund von
Alterung, Fertigungstoleranzen und Betriebsbedingungen

  • Erkenntnisse aus über 1.500 installierten Rotorblattüberwachungssystemen
  • Darstellung der Betriebsbedingungen mit Windgeschwindigkeiten
    bis zu 30 m/s
  • Auswertung der Alterung über einen Zeitraum von bis zu
    10 Jahren
  • Darstellung des Einflusses der Fertigungstoleranzen bei über
    300 Rotorblättern des gleichen Typs
  • Detektion von unerwarteten Resonanzproblemen in der Praxis

Dr. Daniel Brenner, Leiter Monitoring, Co-Autor: Dr. Dietmar Tilch,
beide Bosch Rexroth Monitoring Systems GmbH, Dresden

13:00

Gemeinsames Mittagessen in der Fachausstellung

14:30

Schwingungsbeurteilung nach VDI 3834-1 bzw.
DIN ISO 10816-21 und deren Integration in die
Überwachung großer Anlagenpopulationen

  • Felderfahrungen von der Integration der Kenngrößen in die
    Schwingungsüberwachung
  • Beispiele von erkennbaren Maschinenfehlern
  • Abhängigkeit vom Anlagentyp und betriebsbedingten Einflüsse
  • Statistische Verteilung der Messdaten im Vergleich zu den
    Zonengrenzen von VDI 3834
  • Ausblick: Mögliche Integration in SCADA- bzw. Leitstandssysteme

Dipl.-Ing. Thomas Gellermann, Leitender Oberingenieur, Allianz Zentrum
für Technik, Allianz Risk Consulting GmbH, München, Co-Autoren:
Dipl.-Ing. Ulrich Oertel, Dipl. Phys. Holger Fritsch, beide Bachmann
Monitoring GmbH, Rudolstadt

15:00

Dynamisches Verhalten des Antriebsstranges eines
Gondelprüfstandes der Multi-MW-Klasse

  • Torsionsschwingungsverhalten des Prüfstandes (inkl. Prüfling)
  • aktive Regelung zur Beeinflussung des Torsionsschwingungsverhaltens
  • Messsystem (zur Erfassung des Schwingungsverhaltens)
  • Exemplarische Messungen von der Inbetriebnahme des
    Prüfstandes mit dem ersten Prüfling

Dr.-Ing. Christian Mehler, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Co-
Autoren:
Dipl.-Ing. Mohsen Neshati, Dipl-Ing. Karin Eustorgi, alle Fraunhofer-Institut
für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES Nordwest, Bremerhaven

15:30

Schadensanalyse in Rotorblättern mit Hilfe textiler,
sensorischer Fasern

  • Textile Funktionsfasern als Energiewandler und Sensoren
  • Schadensanalyse von Verbundwerkstoffen mit Funktionsfasern
  • Implementierung eines Auswertealgorithmus für Schadensanalyse
  • Integration verschiedener Funktionsfasern in Matrixmaterialien

Dr.-Ing. Christian Döbel, Leiter Funktionspolymerelektronische Systeme,
Thüringisches Institut für Textil und Kunststoff-Forschung e.V., Rudolstadt

16:00

Schwingungsgrenzwerte an WEA-Fundamenten und
Kontrollmessungen nach sicherer Instandsetzung

  • Schadensbilder an WEA-Fundamenten und Technische Richtlinie TR7
  • Dynamische Schwingungsmessungen an WEA-Fundamenten und
    Grenzwerte für den Weiterbetrieb
  • Zustandsbeurteilung zur Standsicherheit und Dauerhaftigkeit
  • Kontrollmessungen nach sicherer Instandsetzung

Dipl.-Ing. Klaus Deininger, Geschäftsführer, KTW Umweltschutztechnik
GmbH,
Mellingen

16:30

Kaffeepause in der Fachausstellung

17:00

Optimization of gear configuration for the WTG dynamic
Vibration

  • Concurrent design approach is proposed and used to optimize
    the gearbox for dynamic performance
  • Dynamic simulations are used to evaluate the dynamic
    performance of the gearbox
  • Multiple gear concepts were studied
  • Bending and torsional vibrations were analyzed

Dharmaraju Nalliboyana M.techn., Specialist of Multibody simulations,
Co-Autoren:, Martin Klönne, beide Vestas Nacelles Deutschland, Janne-Pekka
Yrjönen, Vestas Wind Systems A/S, Denmark

17:30

Reduktion der Anregung in WEA-Getrieben durch eine
toleranzfeldbasierte Mikrogeometrieauslegung

  • Auslegung von toleranzfeldbasierten Zahnflankenmodifikationen
  • Reduzierung der Anregung von Getrieben
  • FE-basierte Zahnkontaktanalyse
  • Beurteilung des Einsatzverhaltens von Windenergiegetrieben

Dipl.-Ing. Daniel Piel, Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher, Dr.-Ing.
Dipl.-Wirt.-Ing. Christoph Löpenhaus, Marius Schroers M.Sc, alle
Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen, Aachen

Ab 18 Uhr

Abendveranstaltung – Get-together
Wir laden alle Teilnehmer herzlich zu einem kommunikativen
Umtrunk
mit Abendimbiss ein. Diskutieren Sie mit Ihren
Fachkollegen
über die Ergebnisse des Tages und knüpfen Sie neue
Kontakte. Wir freuen uns, Sie dort begrüßen zu dürfen!

Mittwoch, 8. Juni

08:00

Begrüßungskaffee in der Fachausstellung

08:30

Dynamische Effekte im mechanischen Triebstrang durch
Störungen im elektrischen Netz

  • Auswirkungen von Störungen in elektrischen Netzen auf den
    Anlagenbetrieb
  • Entstehung von mechanischen Schwingungen im Antriebsstrang
    durch Netzrückwirkungen auf den Generator
  • Dynamische Auswirkungen auf Wälzlager durch
    Schwingungsanregung an der Getriebeabtriebswelle

Alex Magdanz, Applikations- und Entwicklungsingenieur,
ITI GmbH, Dresden, Co-Autoren: René Noack, ITI GmbH, Dresden, B.Eng.
Katrin Peter, SKF GmbH, Schweinfurt

09:00

Prognose, der durch Windenergieanlagen verursachten
Schwingungsimmissionen an hochsensiblen Anlagen

  • Schwingungsmessungen und Prognose von Schwingungen
  • Boden-Bauwerk-Interaktion und Modellkalibrierung
  • Reduktion von Schwingungen
  • Eigenschwingungsverhalten von Windenergieanlagen

Dipl.-Ing. Dr. techn. Alexander Tributsch, Ingenieur, Co-Autoren: Dr.-Ing.
Silke Appel, Dr.-Ing. Fabian Kirsch, alle GuD Geotechnik und Dynamik
Consult GmbH, Berlin

09:30

MKS-Modell zur Bewertung des dynamischen
Triebstrangverhaltens einer direkt angetriebenen WEA

  • Aufbau eines Mehrkörpersimulationsmodells für eine
    Referenzanlage
  • Ermittlung der Schwingungsamplituden an ausgewählten
    Positionen der elektrischen Komponenten
  • Auswirkung von starrer und flexibler Modellierung
  • Ergebnisse der Resonanzanalyse

Daniel Lehser-Pfeffermann M.Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Co-Autor:
Prof. Dr.-Ing. Tobias Müller, beide Hochschule für Technik und Wirtschaft
Saar, Saarbrücken

10:00

Elektromagnetisch-strukturdynamisches Oberwellenmodell
eines Asynchrongenerators zur Analyse des
Drehschwingverhaltens

  • Modellbildung von Asychrongeneratoren
  • Berücksichtigung parasitärer Effekte durch Entwicklung von
    Oberwellenmodellen
  • Kopplung von elektromagnetischem mit strukturdynamischem
    Maschinenmodell
  • Analyse von Drehschwingungen im System
  • Ausblick auf Prüfstandsmessungen zur Validierung des Modells

Dipl.-Ing. Sebastian Rick, Wissenschaftlicher Mitarbeiter,
Co-Autoren: Dipl.-Ing. David Franck, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil.
Dr. h. c. Kay Hameyer, alle RWTH Aachen University, Aachen

10:30

Kaffeepause in der Fachausstellung

11:00

Methode für das Ermüdungsonlinemonitoring von
Windenergieanlagen

  • Alterungsüberwachung für den Turm einer WEA
  • Durch Verarbeitung der real auftretenden Belastung realistische
    Ermüdungsakkumulation
  • Basis für potenziellen Weiterbetrieb (LTO) nach Erreichen der
    Designlebensdauer
  • Basis für zustandsabhängiges Lastranking für beanspruchungsoptimierten
    Betrieb

Dipl-Ing. Steffen Bergholz, Section Manager, Co-Autoren:
Dr. Jürgen Rudolph, Dr. Francis Fomi-Wamba, alle AREVA GmbH, Erlangen

11:30

Erhöhung der Verfügbarkeit und des Ertrages durch
Fehleranalyse und Rotorblattunwuchtserkennung

  • Erweiterung des Scopes von Condition Monitoring Systemen
  • Automatisierte Detektion von Pitch-Fehlstellung
  • Eiserkennung mittels Condition Monitoring Systemen

David König, Gruppenleitung, Konstruktion und Entwicklung, Co-Autoren:
Daniel Uriegas Castro M.Sc., Dipl.Ing.(FH) Benjamin Jendrosch, alle TÜV
Rheinland ISTec GmbH, Garching bei München

12:00

Aktive Schwingungsdämpfung einer Windkraftanlage mit
hydrostatischem Getriebe

  • Schwingungsdämpfung mittels Pitchwinkelverstellung
  • Elastisches Mehrkörpersystem
  • Windkraftanlage mit hydrostatischem Getriebe
  • Berücksichtigung von Modellunsicherheiten mit Linearen-Matrix-
    Ungleichungen (LMis)

Julia Kersten M.Sc., Wissenschaftliche Mitarbeiterin, Co-Autor: Prof. Dr.-Ing.
Harald Aschemann, beide Universität Rostock, Rostock

12:30

Gemeinsames Mittagessen in der Fachausstellung

13:30

Vibrations- und Geräuschminderung in Windturbinen
mithilfe von viskoelastischen Auflagern (VES)

  • Einführung in die Technologie der viskoelastischen Lagerung mit
    der Bezeichnung Visco-Elastic-Support (VES)
  • Beschreibung der Potentiale durch die VES Technologie im Bezug
    auf Vibrationsminderung in Windkraftanlagen
  • Mathematische Modellierung eines VES und Diskussion über die
    Designparameter im Hinblick auf optimale Vibrationsisolierung
  • Verwendung der VES Technologie in Zukunftsentwicklungen

Dr.-Ing. Matthias Puff, Engineering Manager, ITT Control Technologies
EMEA GmbH, Bad König

14:00

Ausrichtbedingte Zusatzschwingungen online erfassen und
gezielt reduzieren

  • Messanforderungen und Methoden beim mobilen und online
    Condition Monitoring
  • Laseroptische Messmethode zum Erkennen von Ausrichtabweichungen
  • Schwingungsreduktion durch gezieltes Ausrichten am Triebstrang
  • Sichere Ausrichtmessungen ohne Demontage von Kupplungen
    und Schutzhauben als neue Ausrichtsmethode bei freier Drehung

Dipl.-Ing. Pascal Locoge, PARALIGN & Machinery Service Manager,
Co-Autor: Dr. Edwin Becker, beide PRUFTECHNIK Condition Monitoring GmbH,
Ismaning

14:30

Lastkollektivminimierung in Antriebstrangstrukturen unter
Berücksichtigung der Netzwechselwirkungen

  • Anregung von Schwingungen durch Netzfehler
  • Aktive Schwingungsminimierung im Antriebstrang
  • Strukturbeschränkten PID-Zustandsregelung
  • Optimale Antriebsstrangstrukturen

Univ. Prof. Dr.-Ing. habi. Constantinos Sourounis, Energiesystemtechnik
und Leistungsmechatronik, Fakultät für Elektrotechnik und
Informationstechnik, Co-Autoren: Dipl.-Ing. Broy Alexander, M.Sc. Tourou,
Pavlos, alle Ruhr-Universität Bochum

15:00

Zusammenfassung und Schlusswort der Tagungsleiter

15:15

Ende der Tagung

Treffen Sie u. a. Vertreter folgender Unternehmen und Forschungseinrichtungen:

Allianz Zentrum für Technik, Allianz Risk Consulting GmbH, BERLINWIND GmbH, Bosch Rexroth Monitoring Systems GmbH, DNV GL Energy, Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), GE Wind Energy GmbH, GuD Geotechnik und Dynamik Consult GmbH, Hochschule für Technik und Wirtschaft Saar, ITI GmbH, ITT Control Technologies EMEA GmbH, PINTSCH BUBENZER GmbH, Prüftechnik Condition Monitoring GmbH, RWTH Aachen University, Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Senvion SE, Siemens AG, Technische Universität Berlin, Technische Universität Kaiserslautern, TÜV NORD SysTec GmbH & Co. KG, TÜV Rheinland Industrie Service GmbH, Universität Rostock, Universität Stuttgart, Vestas Nacelles Deutschland GmbH, Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen, Wölfel Beratende Ingenieure GmbH + Co. KG

Zielgruppe der VDI-Fachtagung

Die Tagung „Schwingungen und Dynamik von Windenergieanlagen“ richtet sich insbesondere an:

  • Hersteller von Windenergieanlagen
  • Zulieferindustrie
  • Betreiber und Instandhalter
  • Hersteller von Simulationssoftware
  • Hersteller von Sensoren
  • Experten aus den Bereichen Messtechnik und Simulation
  • Experten aus den Bereichen Konstruktion und Entwicklung

Programmausschuss

Die VDI-Fachtagung „Schwingungen und Dynamik von Windenergieanlagen“ wird von einem unabhängigen Programmausschuss mit ausgewählten Vertretern aus Industrie und Wissenschaft unterstützt:

  • Allianz Zentrum für Technik, Allianz Risk Consulting GmbH
  • DNV GL Energy
  • Institut für Angewandte und Experimentelle Mechanik, Universität Stuttgart
  • Lehrstuhl für Maschinenelemente und Getriebetechnik, Technische Universität Kaiserslautern
  • Prüftechnik Condition Monitoring GmbH
  • Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG
  • Senvion SE
  • Siemens AG
  • Suzlon Energy GmbH
  • Vestas Nacelles Deutschland GmbH
  • Wölfel Beratende Ingenieure GmbH + Co. KG

Programmausschuss

Dr. rer. nat. Edwin Becker Prüftechnik Condition Monitoring GmbH / Ismaning

o. Prof. Dr.-Ing.habil. Dr.-Ing. Lothar Gaul Institut für angewandte und / Stuttgart

Dipl.-Ing. Thomas Gellermann Allianz Risk Consulting GmbH / München

Dr.-Ing. Martin Huhn Suzlon Energy GmbH / Rostock

Dr.-Ing. Martin Klönne Vestas Nacelles Deutschland GmbH / Dortmund

Prof. Dr.-Ing. Robert Liebich Institut für Konstruktions, Mikro- und / Berlin

Martin Mutius Senvion SE / Osterrönfeld

Prof. Dr.-Ing. Andreas Reuter Fraunhofer IWES / Bremerhaven

 Bernd Sauer Prof. Dr.-Ing. Bernd Sauer TU Kaiserslautern / Kaiserslautern

Dr.-Ing. Karl Steingröver DNV GL Energy / Hamburg

Prof. Dr.-Ing. Horst Wölfel Wölfel Engineering GmbH + Co. KG / Höchberg

Dipl.-Chem. Mark Zundel Siemens AG / Voerde