Wie kamen Sie zu Ihrem Thema? Haben Sie sich schon in Ihrem Studium mit Windanlagen beschäftigt?

Ich habe mich schon mal im Rahmen des Messtechnischen Seminars mit dem dynamischen Verhalten von Windenergieanlagen beschäftigt. Aber im Studium spielten Windenergieanlagen keine große Rolle. Ich wollte für meine Masterarbeit ein Thema, das im Pflichtanteil des Studiums noch nicht so intensiv drankam. Denn ich wollte mich in neue Thematiken einarbeiten. Ich hatte im Studium schon ein paar Module zum Thema Messtechnik im BIMAQ studiert – dem Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft. Die „Laserbasierte Schwingungs- und Deformationsmessung von Rotorblättern an Windenergieanlagen“ war dann eines von mehreren Themen, die am BIMAQ als Masterarbeit ausgeschrieben waren.

Welche Rolle spielte im Studium für Sie das Thema Nachhaltigkeit?

Im Kern meines Studiums ging es eher um die Grundlagen des Maschinenbaus und der Produktionstechnik. Schon im Bachelor, aber vermehrt im Master hat man ja Wahlmöglichkeiten. Ich habe dann schon die Möglichkeiten genutzt, um auch nachhaltige Module zu studieren. Zum Beispiel Elektromobilität, Klimaschutz und Klimaanpassung.

Können Sie in einfachen Worten erklären, was genau Sie erforscht und entwickelt haben?

Ich habe ein laserbasiertes Verfahren entwickelt, mit dem man aus einer großen Entfernung den Zustand eines Rotorblatts einer Windanlage, genauer: das Schwingungs- und Deformationsverhalten der Rotorblätter einer Windenergieanlage ermitteln kann. Dieses lässt dann Rückschlüsse auf dem Zustand der Rotorblätter zu.

In der Untersuchung ging es um den Einsatz eines stationären 2D-Laserscanners für die Detektion von Deformationen. Normalerweise sind Messungen an Rotorblättern von bestehenden Anlagen sehr aufwändig. Das Besondere an meiner Methode im Vergleich zu vielen anderen Messmethoden ist, dass das aus großen Entfernungen und ohne Modifikation der Anlage funktioniert. Das heißt, man braucht keine Dehnmessstreifen oder andere Sensoren auf der Anlage. Und man kann während des Betriebs messen, ohne die Anlage anzuhalten.

Und wie kamen Sie darauf? Also haben Sie sich eine Windanlage angeschaut und gedacht, irgendjemand muss diese Rotorblätter überprüfen?

In den Ingenieursbereichen werden Arbeiten sehr konkret von den Instituten ausgeschrieben. Gerade bei Unternehmenskooperationen. Dass es um Windenergieanlagen gehen sollte, war schon vorgegeben. Ich habe mir dann die Rotorblätter vorgenommen, weil ich es interessant fand, an dieser Stelle weiterzuforschen. Zum Turm gab es schon Vorarbeiten, aber ich wollte etwas Neues untersuchen, also habe ich mich auf den Rotor, also die Narbe, die Gondel und insbesondere die Rotorblätter fokussiert.

Welche Schäden kann man an Rotoren sehen? Fallen Teile ab oder knicken sie ab?

Da kann alles Mögliche sein. Rotorblätter können mal abknicken oder auch abreißen, das kommt auch vor. Aber meistens dann auch in Verbindung mit Stürmen oder ähnlichem. Solchen extremen Beschädigungen wird durch regelmäßige Wartung und Pflege vorgebeugt. Ein größeres Problem sind aber die nicht sichtbaren Schäden. Wenn man sich vorstellt, dass so ein Rotorblatt viel schwingt, ist klar, dass das Material über die Jahre ermüdet. Und dann schleichen sich Änderungen im Material ein, die man nicht sehen kann.

Also braucht es eine frühzeitige Erkennung der Schäden?

Ja. Für den sicheren Betrieb einer Anlage ist es wichtig, den Zustand der Rotorblätter zu kennen. Deshalb gibt es einen so großen Bedarf an diesen Detektionsmethoden. Die regelmäßige Wartung kostet viel und verursacht Gewinnausfälle, weil die Anlage stehen bleiben muss. Und mein Messsystem ist so gedacht, dass das während des Betriebs, ohne Stilllegung und Kosten erfolgen kann. Wenn Schäden rechtzeitig festgestellt werden, kann eine Reparatur die Lebensdauer einer Windenergieanlage verlängern und Stromerträge sicherstellen.

Wie hat man sich das dann vorzustellen? Haben Sie da irgendwo auf dem Feld gestanden?

Ja, das habe ich regelmäßig mit meiner Betreuerin Paula Helming und Michael Sorg vom BIMAQ gemacht. Es gibt einen Laserscanner, den richtet man dann auf die Windenergieanlage aus und hofft, dass die Windenergieanlage sich während der Messung nicht rausdreht. Sie dreht sich ja mit dem Wind. Das war immer eine große Herausforderung bei den Messungen, dann eine konstante Windrichtung zu behalten. Denn das Messsystem bleibt fix und die Anlage macht was sie will und dreht sich raus.

Für Ihre Ergebnisse interessieren sich auch Unternehmen. Welche Bedeutung hat das für Sie?

Man hat im Studium sehr viel mit theoretisch interessanten Sachen zu tun und da ist es natürlich eine schöne Bestätigung, dass ich etwas Praxisrelevantes erzeugt habe. Das ist dann auch eine extra Motivation während der Masterarbeit, wenn sich abzeichnet, dass die von mir entwickelte Messtechnik eine Praxisrelevanz hat und ihren Weg in die Wirtschaft schaffen kann.

Themenmonat Nachhaltigkeit

Seit ihrer Gründung 1971 steht die Uni Bremen für gesellschaftliche Verantwortung. Klimaschutz und Nachhaltigkeit sind grundlegende Leitprinzipien der Universität: in Forschung, Lehre und Betrieb. Im Onlinemagazin up2date. der Uni Bremen steht im Mai das Thema Nachhaltigkeit daher im Fokus. Der Themenmonat beleuchtet aktuelle Projekte, Fragen und Herausforderungen.