Innovation für Offshore-Windenergie am Fraunhofer IWES: Minister Habeck weiht Rotorblattprüfstand 115m+ ein

Feierliche Einweihung des neuen Rotorblattprüfstands 115m+ (v. l.): Prof. Andreas Reuter (Institutsleiter Fraunhofer IWES, Fraunhofer IWES,) Christian Fenselau (Chief Specialist Test and Validation, Vestas Wind Systems A/S), Robert Habeck, Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz, Senatorin Claudia Schilling, Bürgermeister Andreas Bovenschulte und Dr. Hans-Otto Feldhütter, Direktor Forschungsinfrastrukturen und Nachhaltigkeit, Fraunhofer -Gesellschaft. Foto: Senatspressestelle

Am 30. Juni 2023 wurde der neue Rotorblattprüfstand 115m+ des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme IWES in Bremerhaven feierlich von Bundesminister für Wirtschaft und Klimaschutz, Robert Habeck, Bürgermeister Andreas Bovenschulte, Präsident des Senats der Freien Hansestadt Bremen, und Senatorin für Wissenschaft und Häfen, Claudia Schilling, eingeweiht. Dieser bahnbrechende Rotorblattprüfstand, der weltweit einzigartig ist, bietet umfangreiche Testmöglichkeiten für Rotorblätter, die über 115 Meter lang sind.

Die Errichtung dieses Prüfstands wurde durch finanzielle Unterstützung vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) in Höhe von rund 18 Millionen Euro ermöglicht. Zusätzlich haben das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), das Land Bremen und der Europäische Fonds für regionale Entwicklung EFRE gemeinsam etwa fünf Millionen Euro für den Bau des Prüfstands bereitgestellt.

Mit diesem bedeutenden Investitionsvorhaben wird die Forschung und Entwicklung im Bereich der Windenergie weiter vorangetrieben. Der neue Prüfstand wird es ermöglichen, Rotorblätter für die immer größer werdenden Windturbinen zu testen und zu optimieren. Durch die Förderung von innovativen Technologien und den Ausbau erneuerbarer Energien setzt die Bundesregierung ein starkes Signal für den Klimaschutz und die nachhaltige Energieerzeugung in Deutschland.

Der neue Rotorblattprüfstand 115m+ des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme IWES in Bremerhaven. Foto: Senatspressestelle

Die Einweihung des Rotorblattprüfstands 115m+ markiert einen wichtigen Meilenstein für die Windenergieforschung und unterstreicht die Bedeutung des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme IWES als führende Institution auf diesem Gebiet. Das Institut wird weiterhin wegweisende Forschung betreiben, um die Effizienz und Leistungsfähigkeit von Windenergiesystemen kontinuierlich zu verbessern und somit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende zu leisten.

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Rotorblätter der nächsten Generation testen

Mit einer Länge von über 120 Metern sind Rotorblätter für die Leistungsfähigkeit, die Zuverlässigkeit und die Kosteneffizienz von Windenergieanlagen entscheidend. Die Investitionen in die Qualitätssicherung der Rotorblatt-Entwicklung sind darum essenziell. Mit dem neuen Rotorblattprüfstand erweitert das Fraunhofer IWES sein Testportfolio und passt sich den aktuellen Anforderungen von Herstellern von Komponenten für Windenergieanlagen an und stellt somit den Schulterschluss von angewandter Forschung und Industrie sicher. Neuartige Konzepte für Rotorblätter, aber auch Rotorblattkomponenten, können am IWES vielseitige Prüfungen durchlaufen, bevor sie in Serie produziert werden. Weltweit geht das bisher in diesem großen Maßstab nur auf dem neuen Rotorblattprüfstand 115m+ des Fraunhofer IWES.

Minister Habeck: „Die Windenergie ist eine der zentralen Stromquellen in Deutschland. Damit die zukünftig noch weiter steigenden Bedarfe an grünem Strom gedeckt werden können, bedarf es eines effizienten und kostenoptimalen Ausbaus der Windenergienutzung. Forschung und Entwicklung sind elementare Bestandteile des Weges, der vor uns liegt: Innovationen und Optimierungen sorgen für weitere Kostensenkungen und Weiterentwicklungen helfen dabei, die zur Verfügung stehenden Flächen an Land und auf See so effizient wie möglich zu nutzen. Prüfmöglichkeiten für innovative Anlagenentwicklungen sind dabei von zentraler Bedeutung für die Umsetzung der Energiewende und für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Das Fraunhofer IWES leistet mit seiner Arbeit und dem neuen Prüfstand hier einen wichtigen Beitrag. Öffentliche Investitionen in die Forschung und Entwicklung der Windenergie werden sich in Zukunft doppelt auszahlen – deshalb dürfen wir hier nicht nachlassen.“

Bürgermeister Bovenschulte: „Das IWES und das Know-how der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter haben einen großen Anteil daran, dass sich Bremen und vor allem Bremerhaven wieder als Windenergiestandort etablieren können. Das ist gut für die Arbeitsplätze und gut für die Energiewende. Deswegen ist es richtig und wichtig, dass wir in die nationale Forschung und Entwicklung massiv investieren. Unser Ziel muss sein, die Kosten für die regenerative Energiegewinnung weiter zu senken und innovative Technologien für die Energiewende zu nutzen.“

Senatorin Schilling: „Die Windenergieforschung am IWES ist nicht nur für die nationale Energiewende von großer Bedeutung, sie ist auch für eine Erstarkung der Industrie in Bremerhaven wichtig. Investitionen in Forschungsprojekte schaffen auch Arbeitsplätze und stärken die regionale Wertschöpfung. Sie steigern Bremerhavens Attraktivität als Forschungsstandort und sind wichtige Anreize für ein langfristiges wirtschaftliches Wachstum in Bremerhaven.“

Prof. Axel Müller-Groeling, Vorstand für Forschungsinfrastrukturen und Digitalisierung der Fraunhofer-Gesellschaft, erklärt anlässlich der Einweihung: „Fraunhofer-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler forschen intensiv daran, die Transformation unseres Energiesektors in Richtung einer nachhaltigen, von fossilen Energieträgern unabhängigen Zukunft voranzutreiben. Dabei kommt dem kurz- und mittelfristigen Ausbau und der konsequenten Weiterentwicklung der Windkraft eine entscheidende Rolle zu. Der neue Prüfstand des Fraunhofer IEWS wird einen wichtigen Beitrag leisten, die effiziente Nutzung der Windenergie weiter zu optimieren und dadurch die Position des Wirtschaftsstandorts Deutschland als Spitzenreiter bei klimafreundlichen Technologien zu stärken.“

Prof. Andreas Reuter, Institutsleiter Fraunhofer IWES: „Es besteht ein rasantes Tempo in der Technologieentwicklung und Optimierungen von Rotorblättern. Diese werden anderswo schneller umgesetzt. Wir müssen jetzt sicherstellen, dass die Windenergieindustrie bestmöglich aufgestellt ist, um die Offshore-Ausbauziele umzusetzen. Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler leisten dafür einen wichtigen Beitrag, indem sie wissenschaftliche Methodenkompetenz anwenden und eine passende Testumgebung schaffen, um die großmaßstäbliche Produktion in der Industrie auf den Weg zu bringen. Forschung ist ein wichtiger Baustein auf dem Weg in eine klimaneutrale Zukunft, und nach wie vor auf eine solide Finanzierung – auch aus Fördermitteln – angewiesen.“

Testmethoden des neue Rotorblattprüfstands 115m+

Der moderne Prüfstand bietet umfassende Testmöglichkeiten für Rotorblätter mit einer Länge von mehr als 115 Metern. Diese Blattlängen werden speziell für Offshore-Windenergieanlagen entwickelt. Hersteller können neben biaxialen Ganzblatttests auch nur einzelne Teilsegmente eines Rotorblattes prüfen. Der modulare und umrüstbare Aufbau des Prüfstandes ermöglicht den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer IWES hierbei, flexibel auf Anforderungen zu reagieren und intelligente Testmethoden weiterzuentwickeln. Konventionelle Testmethoden werden mit neuen Ansätzen kombiniert. Zudem kann das gesamte Materialverhalten der Rotorblätter getestet werden. Mithilfe segmentierter und sequenzieller Tests kann ein Rotorblatt in passende Segmente unterteilt werden, die optimiert und nacheinander getestet werden können. Der gesamte Prüfstand kann auch virtuell abgebildet werden und schafft somit Testmöglichkeiten für viele weitere innovative digitale Prüfmethoden.

„Die Entwicklung unserer neuen Windenergieanlage ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg, die ambitionierten Ausbauziele für die Windenergie zu erreichen. Wir freuen uns darauf, gemeinsam mit dem Fraunhofer IWES den für uns notwendigen Rotorblatttest unseres Prototypen V236-15.0 MW™ mit einem Rotordurchmesser von 236 Metern durchzuführen, damit wir gesichert in die für 2024 geplante Serienproduktion starten können“, erläutert Christian Fenselau, Chief Specialist Test and Validation, Vestas Wind Systems A/S.

Beim Rundgang durch den neue Rotorblattprüfstand 115m+: (v.l.n.r) Bürgermeister Andreas Bovenschulte, Minister Robert Habeck, Senatorin Claudia Schilling und Prof. Andreas Reuter. Foto: Senatspressestelle
Beim Rundgang durch den neue Rotorblattprüfstand 115m+: (v.l.n.r) Bürgermeister Andreas Bovenschulte, Minister Robert Habeck, Senatorin Claudia Schilling und Prof. Andreas Reuter. Foto: Senatspressestelle

Steffen Czichon, Abteilungsleiter Rotorblätter, Fraunhofer IWES, betont: „Wir blicken hier in Bremerhaven auf Erfahrungen aus über 40 Prüfkampagnen in den letzten zehn Jahren zurück. Mit unserer Kompetenz tragen wir dazu bei, dass Rotorblätter über ihre gesamte Lebensdauer von über 20 Jahren zuverlässig betrieben werden können. Der neue Prüfstand ergänzt die bestehende Testinfrastruktur und eröffnet neue Möglichkeiten, mit denen wir dem Größenwachstum der Windenergieanlagen gerecht werden können. Das IWES hat einen biaxialen Testaufbau entwickelt, der eine synchronisierte Anregung in Schwenk- und Schlagrichtung ermöglicht. Dadurch werden reproduzierbare Ergebnisse erzielt und die Testzeit kann deutlich verkürzt werden. Wir sind stolz auf unseren neuen Prüfstand und gleichzeitig motiviert die Testmethoden ständig zu verbessern.“

Mit dem neuen Prüfstand betreibt das IWES jetzt insgesamt drei Testanlagen für Rotorblätter, die alle verkehrsgünstig an der deutschen Küste mit offenem Meerzugang für den Transport liegen. Daneben noch ein nach DIN EN ISO/ IEC 17025 akkreditiertes Labor für IEC 61400-23 Zertifizierungen sowie ein anerkanntes IECRE Prüflabor.

Verteilung der Fördermittel:

  • Hallenbau: BMBF, Land Bremen und EFRE rund 5 Millionen Euro
  • Prüfstandbau: BMWK rund 18 Millionen Euro
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Fraunhofer IWES

Das Fraunhofer IWES sichert Investitionen in technologische Weiterentwicklungen durch Validierung ab, verkürzt Innovationszyklen, beschleunigt Zertifizierungsvorgänge und erhöht die Planungsgenauigkeit durch innovative Messmethoden im Bereich der Wind- und Wasserstofftechnologie. Derzeit sind mehr als 300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und Angestellte sowie über 100 Studierende an neun Standorten beschäftigt: Bochum, Bremen, Bremerhaven, Görlitz, Hamburg, Hannover, Leer, Leuna und Oldenburg.

www.iwes.fraunhofer.de

Fraunhofer-Gesellschaft

Die Fraunhofer-Gesellschaft mit Sitz in Deutschland ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt sie eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft. Die 1949 gegründete Organisation betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen. Etwa 30.800 Mitarbeitende, überwiegend mit natur- oder ingenieurwissenschaftlicher Ausbildung, erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von rund 3,0 Milliarden Euro. Davon entfallen 2,6 Milliarden Euro auf den Bereich Vertragsforschung.

www.fraunhofer.de/de/ueber-fraunhofer.html

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