Masterarbeit: Optimierung von WEA-Getriebedesigns zur Steigerung der Ringwandersicherheit

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windenergieanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen (WEA) sowie die Senkung der Stromgestehungskosten.

Schadensbendingte Ausfallzeiten machen einen signifikanten Anteil der Stromgestehungskosten von WEA aus. Hohe Kosten werden vor allem durch den Ausfall von teuren Komponenten sowie durch lange Stillstandszeiten verursacht. Ein Ausfall des Planetenträgerlagers im WEA-Getriebe führt zu einem Getriebewechsel (hohe Kosten + Stillstand) und muss daher unbedingt vermieden werden.

Auf der anderen Seite gewinnen Leichtbaumaßnahmen in WEA an Bedeutung. Dies führt zu dünnwandigeren und elastischeren Getriebegehäusen, die das Auftreten von Ringwandern am Planetenträgerlager begünstigen. Ringwandern beschreibt die tangentiale Schlupfbewegung zwischen Lagerring und Passungspartner. Da Ringwandern im Auslegungsprozess noch nicht hinreichend genau untersucht werden kann, wird das Gehäuse häufig unterdimensioniert, was Schäden begünstigt.

Ziel dieser Arbeit ist die simulationsbasierte Ableitung von Handlungsempfehlungen zur Steigerung der Ringwandersicherheit von Getriebegehäusen.

Aufgaben:

• Einarbeitung in Finite-Elemente-Simulation (FEM) und statistische Versuchsplanung (DoE)
• Definition von Bewertungskriterien
• Auswahl eines geeigneten Versuchsplans
• Durchführung von Simulationen auf Basis eines vorhandenen Modells
• Ableitung von Handlungsempfehlungen für Getriebedesigns

Voraussetzung:

• Interesse an Simulationstechnik und Windenergie
• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten
• Bereitschaft sich eigenständig in neue Themengebiete einzuarbeiten
• Vorkenntnisse im Bereich FEM (Abaqus) vorteilhaft, aber nicht notwendig

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Flexible Arbeitszeiten und Möglichkeit zum Arbeiten im Homeoffice
• Kontakt zur Industrie und Zusammenarbeit mit anderen Forschungsstätten
• Möglichkeit zur anschließenden Tätigkeit am Institut als studentische/wissenschaftliche Hilfskraft
• Sofortiger Beginn möglich oder nach Absprache

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Malte Raddatz, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
malte.raddatz@cwd.rwth-aachen.de