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Windenergie

HAPT - Beschleunigte Dauerprüfung von Blattlagern für Multi-Megawatt-Turbinen

Bild zum Projekt HAPT - 
Beschleunigte Dauerprüfung von Blattlagern für Multi-Megawatt-Turbinen

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Poll

Laufzeit:

4 Jahre, 9 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) / IIC6

Kurzbeschreibung:

Ausgehend von den Bedingungen unter denen die Blattlager betrieben werden, wird ein Berechnungsmodell entwickelt, das sowohl die Schadensmechanismen Wälzermüdung als auch Verschleiß enthält und dabei den dreidimensionalen Beanspruchungszustand unter Betriebslast berücksichtigt.

 

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WinConFat - Materialermüdung von On- und Offshore Windenergieanlagen aus Stahlbeton und Spannbeton unter hochzyklischer Beanspruchung

Bild zum Projekt WinConFat - 
Materialermüdung von On- und Offshore Windenergieanlagen aus Stahlbeton und Spannbeton unter hochzyklischer Beanspruchung

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Windenergieanlagen (WEA) werden durch Wind- und Wellenbelastung starken dynamischen Beanspruchungen unterzogen, wodurch deren Gründungs- und Turmkonstruktionen ermüdungsgefährdet sind. Derzeit werden Türme von Windenergieanlagen, und bei Offshore-WEA (OWEA) sogar die Gründungen, noch überwiegend in Stahlbauweise hergestellt. Die effiziente Anwendung der Stahlbeton- und Spannbetonbauweise für WEA und OWEA, wird derzeit durch ein konservatives Bemessungskonzept gegen Ermüdung speziell für hochfeste Betone verhindert. Um dieses, aus den 1990iger Jahren stammende Bemessungskonzept fortzuschreiben, bedarf es umfangreicher Ermüdungsversuche an Beton, Betonstahl und deren Verbund.

 

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Smart Blades 2.0 - Bau, Test und Weiterentwicklung intelligenter Rotorblätter

Bild zum Projekt Smart Blades 2.0 - 
Bau, Test und Weiterentwicklung intelligenter Rotorblätter

Leitung:

Dr.-Ing. Claudio Balzani

Laufzeit:

3 Jahre, 3 Monate

Förderung durch:

Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Das Vorhaben befasst sich mit der Weiterentwicklung intelligenter Rotorblatt-Technologien, die zum Ziel haben mechanische Belastungen auf eine Windenergieanlage zu reduzieren. Darunter werden Rotorblätter mit einer gezielten passiven Biege-Torsions-Kopplung (T1), Rotorblätter mit einer integrierten aktiven flexiblen Hinterkante (T2) und Rotorblätter mit adaptiven Vorflügeln verstanden. Darüber hinaus werden Querschnittsthemen (T4) behandelt die für T1, T2 und T3 wichtig sind.

 

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HyConCast - Hybride Substruktur aus hochfestem Beton und Sphäroguss für Offshore-Windenergieanlagen

Bild zum Projekt HyConCast - 
Hybride Substruktur aus hochfestem Beton und Sphäroguss für Offshore-Windenergieanlagen

Leitung:

Univ. Prof. Dr.-Ing. Steffen Marx

Laufzeit:

4 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Das Forschungsvorhaben HyConCast beschäftigt sich mit der Entwicklung einer neuartigen, hybriden Substruktur für Offshore-Windenergieanlagen. Das innovative Konzept beruht auf der Verbindung von großformatigen, dünnwandigen Sphärogussknoten mit hochfesten, leichten Betonfertigteilrohren zu einer den Umwelt- und Nutzungsbedingungen angepassten, wirtschaftlichen und gleichzeitig robusten Tragstruktur.

 

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Ventus Efficiens - Verbundforschung zur Steigerung der Effizienz von Windenergieanlagen im Energiesystem

Bild zum Projekt Ventus Efficiens - 
Verbundforschung zur Steigerung der Effizienz von Windenergieanlagen im Energiesystem

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

5 Jahre

Förderung durch:

Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK)

Kurzbeschreibung:

"Im Rahmen des Forschungsvorhabens „ventus efficiens“, das innerhalb des Zentrums für Windenergieforschung ForWind angesiedelt ist, wird der Schwerpunkt auf der ganzheitlichen Betrachtung einer Windenergieanlage liegen. So sollen von der Energiewandlung über Tragstrukturen bis hin zu Anbindung ans Stromnetz Kosten gesenkt und Betriebsdauern verlängert werden. Dazu werden in dem auf mehrere Jahre angelegen Vorhaben, das in Kooperation der Universitäten Oldenburg und Hannover realisiert werden soll, nicht nur einzelne Teile der Windkraftanlagen, sondern die gesamte Wirkungskette von der Energieerzeugung in der Anlage bis hin zur Netzan- bindung betrachtet.

 

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IRPWIND - Integriertes Forschungsprogramm Windenergie

Bild zum Projekt IRPWIND - 
Integriertes Forschungsprogramm Windenergie

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

4 Jahre

Förderung durch:

EU-FP7

Kurzbeschreibung:

IRPWIND ist ein Forschungsverbundprogramm, das im Bereich der Windenergie strategische Forschungsprojekte und Förderungsaktivitäten unterstützt, um langfristig europäisches Forschungspotential aufzubauen. IRPWIND umfasst 24 führende Forschungseinrichtungen und wird unmittelbar dazu beitragen, gemeinsame Verbundprojekte und allgemeine Spitzenforschung in Europa voranzubringen, ebenso wie die Netzwerkvorteile durch die gemeinschaftliche Nutzung von europäischen Einrichtungen zu optimieren.

 

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GIGAWIND - Lebensdauer–Forschung an den OWEA-Tragstrukturen im Offshore-Testfeld alpha ventus

Bild zum Projekt GIGAWIND - 
Lebensdauer–Forschung an den OWEA-Tragstrukturen im Offshore-Testfeld alpha ventus

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

4 Jahre, 6 Monate

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Ziel des Verbundprojekts GIGAWIND life ist die Erweiterung des in GIGAWIND alpha ventus entwickelten, wirtschaftlichen Bemessungskonzepts für Tragstrukturen von OWEA um wesentliche Aspekte, die sich erst aus dem mehrjährigen Betrieb ergeben.

 

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InnWind.EU - Innovationen für die nächste Generation von Offshore-WEA der 10-20 MW-Klasse in den Bereichen Gründung, Turm, Generator-Umrichter-System

Bild zum Projekt InnWind.EU - 
Innovationen für die nächste Generation von Offshore-WEA der 10-20 MW-Klasse in den Bereichen Gründung, Turm, Generator-Umrichter-System

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil Raimund Rolfes

Laufzeit:

5 Jahre

Förderung durch:

Europäische Union (EU)

Kurzbeschreibung:

Die übergeordneten Ziele des INNWIND.EU-Projekts sind leistungsfähige, innovative Designs sowie Demonstratoren kritischer Komponenten für Offshore-Windenergieanlagen der Leistungsklassen 10 bis 20 MW, die somit über den aktuellen Stand der Technik hinausgehen. Das Gesamtprojekt, bestehend aus sechs Arbeitspaketen (WP), wird durch 27 europäische Partner bearbeitet.

 

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SFB 880 - Grundlagen des Hochauftriebs künftiger Verkehrsflugzeuge

Bild zum Projekt SFB 880 - Grundlagen des Hochauftriebs künftiger Verkehrsflugzeuge

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Bernd Ponick, Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens

Laufzeit:

7 Jahre (2 Förderperioden)

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Kurzbeschreibung:

Um trotz eines steigenden Luftverkehrsaufkommens die Belastung der Bevölkerung in Flughafennähe durch Lärm und Abgasemissionen zu begrenzen, sollten künftige Verkehrsflugzeuge nicht nur leise und energieeffizient sein, sondern auch wesentlich schneller steigen bzw. sinken können. Der DFG-geförderte Sonderforschungsbereich 880 erforscht dazu u.a. neuartige Hochauftriebssysteme. Hieran beteiligt sich das IAL gemeinsam mit dem Institut für Turbomaschinen und Fluiddynamik mit einem Teilprojekt zu „Kompakten elektrischen Kompressoren“, dessen Ziel die Entwicklung eines direkt angetriebenen Verdichtersystems ist. Dieses soll innerhalb der Tragfläche nahe den Klappen Luft durch einen Kanal ansaugen, verdichten und über einen Spalt an der Klappe ausblasen, um die Auftriebseigenschaften zu verbessern

 

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Solarenergie

26+ - Optionen zur Realisierung von Si-Solarzellen mit Effizienzen über 26%

Bild zum Projekt 26+ - 
Optionen zur Realisierung von Si-Solarzellen mit Effizienzen über 26%

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Der Wirkungsgrad von Solarzellen wird, angesichts des immer größer werdenden Anteils der BOS (balance of system)-Kosten an einem PV-System, zum entscheidenden Faktor für eine weitere Reduktion der PV-Stromgestehungskosten. Im außereuropäischen Ausland wird aktuell stark an Höchsteffizienzkonzepten gearbeitet – sowohl von Zellherstellern, als auch von Universitäten und Forschungsinstituten. Langfristig könnte das begrenzte Wirkungsgradpotential (~22.5%) der p-Typ PERC-Technologie einen Nachteil im Wettbewerb mit außereuropäischen Firmen darstellen. Wünschenswert ist daher die Vorausentwicklung von Alternativen für die Zeit nach der Ausoptimierung der p-Typ PERC-Technologie.

 

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POLO

Bild zum Projekt POLO

Leitung:

Prof. Dr. Robby Peibst

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Kurzbeschreibung:

Die aktuellen Wirkungsgradsteigerungen bei industrietypischen Solarzellen wurden vor allem durch die Reduktion der Rekombinationsverluste erreicht. Die weitere Entwicklung wird jedoch zunehmend durch die Rekombination an den Metallkontakten limitiert, da diese bei Homojunction-Si-Zellen mit pn-Übergängen im kristallinen Si nur schwer minimiert werden kann. Ein vielversprechender Ansatz ist die Verlegung der hochdotierten Gebiete aus dem kristallinen (c-) Siliziumsubstrat in darauf abgeschiedenes polykristalli- nes (poly-) Silizium.

 

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Thermische Kraftwerke

SFB 871 - Regeneration komplexer Investitionsgüter

Bild zum Projekt SFB 871 -
Regeneration komplexer Investitionsgüter

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Jörg Seume

Laufzeit:

4 Jahre

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

Der SFB 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ strebt an, wissenschaftliche Grundlagen für die Instandsetzung komplexer Investitionsgüter mit dem Ziel zu erarbeiten, möglichst viele Komponenten des betreffenden Gesamtsystems so zu erhalten oder aufzuarbeiten, dass die funktionalen Eigenschaften des Investitionsguts wiederhergestellt und wo möglich sogar verbessert werden.

 

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VIPlets - Nachweis des aerodynamischen Potenzials von durch Schleifen und Laserabtrag hergestellten Riblets in einem hochbelasteten Axialverdichter

Bild zum Projekt VIPlets - 
Nachweis des aerodynamischen Potenzials von durch Schleifen und Laserabtrag hergestellten Riblets in einem hochbelasteten Axialverdichter

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. Jörg Seume

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)

Kurzbeschreibung:

Zur Steigerung der Leistungsdichte und des Wirkungsgrades in Gasturbinen und insbesondere in Flugtriebwerken bleibt es ein Hauptziel die aerodynamischen Verluste zu minimieren. Ein innovativer Ansatz hierzu ist die Mikrostrukturierung der überströmten Oberflächen der Beschaufelung mit den aus der Bionik bekannten Riblets. Diese kleinen Längsrippen (engl.: Riblets) können Strömungsverluste in der viskosen Unterschicht der turbulenten Grenzschicht mindern.

 

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ENTRIA - Entsorgungsoptionen für radioaktive Reststoffe: Interdisziplinäre Analysen und Entwicklung von Bewertungsgrundlagen

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Leitung:

Univ.-Prof. Dr. Klaus-Jürgen Röhlig (TUC)

Laufzeit:

5 Jahre

Förderung durch:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Kurzbeschreibung:

Die Energiegewinnung aus kerntechnischen Anlagen war über einen langen Zeitraum ein wichtiger Bestandteil der Energieversorgung. Am Ende des Nutzungszeitraums von Kernkraftwerken bleiben radioaktive Abfallstoffe zurück, die sicher eingelagert werden müssen. Die Forschungsplattform ENTRIA befasst sich mit Optionen zum Umgang mit hochradioaktiven, wärmeentwickelnden Reststoffen. Ziel ist eine vergleichende Betrachtung der drei Handlungsoptionen „Tiefengeologischen Einlagerung mit und ohne Option der Rückholung“ mit dem Konzept einer Oberflächennahen Langzeitzwischenlagerung.

 

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Energienetze

AMSES - Aggregierte Modelle für die Simulation von dynamischen Vorgängen in elektromechanischen Energiesystemen

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Aggregierte Modelle für die Simulation von dynamischen Vorgängen in elektromechanischen Energiesystemen

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann

Laufzeit:

3 Jahre, 3 Monate

Förderung durch:

Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK)

Kurzbeschreibung:

Mit der Reduzierung der Anzahl thermischer Kraftwerke verringert sich auch der stabilisierende Einfluss rotierender Massen im Stromnetz. Das Projekt strebt an, wissenschaftliche Grundlagen zum Verständnis von Effekten und Wechselwirkungen zu schaffen, die aus der Interaktion einzelner Komponenten in einem komplexen Energiesystem entstehen können. Mit AMSES werden Erkenntnisse und Grundlagen für einen neuen Forschungsschwerpunkt geschaffen. Beteiligt sind fünf Institute, überwiegend aus der Elektrotechnik.

 

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NEDS - Nachhaltige Energieversorgung Niedersachsen

Bild zum Projekt NEDS - 
Nachhaltige Energieversorgung Niedersachsen

Leitung:

Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann

Laufzeit:

3 Jahre

Förderung durch:

Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK)/ Niedersächsisches Vorab: VolkswagenStiftung

Kurzbeschreibung:

Das innerhalb des Förderprogramms „Wissenschaft für nachhaltige Entwicklung“ aus dem „Niedersächsischen Vorab“ geförderte Forschungsvorhaben „NEDS – Nachhaltige Energieversorgung Niedersachsen“ hat zum Ziel Entwicklungspfade hin zu einer zukünftigen nachhaltigen Energieversorgung Niedersachsens zu entwickeln und diese anhand von aussagekräftigen Nachhaltigkeitskriterien zu bewerten. Das Vorhaben beleuchtet dabei vor allem die Versorgung mit elektrischer Energie, berücksichtigt jedoch auch Rahmenbedingungen die durch den Wärmebedarf entstehen.

 

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Weitere Forschungsschwerpunkte

Tribologisch maßgeschneiderte Zylinderlaufbuchsen durch spanend gefertigte Mikrostrukturen

Bild zum Projekt Tribologisch maßgeschneiderte Zylinderlaufbuchsen durch spanend gefertigte Mikrostrukturen

Leitung:

Professor Dr. Friedrich Dinkelacker

Laufzeit:

5 Jahre

Förderung durch:

Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Kurzbeschreibung:

In der DFG-Forschergruppe Mikrostrukturierung thermomechanisch hoch beanspruchter Oberflächen (2006 - 2012) wurden wesentliche Grundlagenerkenntnisse zur Auslegung, Herstellung und Wirkungsweise reibungsminimierender Mikroschmiertaschen erarbeitet. Untersuchungen an einem Forschungsmotor zeigten, dass insbesondere spanend in die Zylinderlaufbahn eingebrachte Mikroschmiertaschen ein beträchtliches Potential zur Reduzierung der Reibung und des Ölverbrauchs versprechen, wenn sie entsprechend maßgeschneidert angeordnet sind.

 

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