Bachelor- / Masterarbeit: Identifikation von Schadenskritischen Lastfällen in Windenergieanlagen

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (iMSE) erforscht zusammen mit dem Chair for Wind Power Drives (CWD) das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windenergieanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromentstehungskosten.

Eines der wirtsch. Hauptprobleme bei Windenergieanlagen ist der Ausfall des Getriebes. Ursächlich dafür sind in 76 % aller Fälle Schäden an den verbauten Wälzlagern. Dabei tritt ein Großteil dieser Schädigungen bereits bei 1 – 20 % der errechneten Lagerlebensdauer auf. Ursachen für die Frühausfälle werden in mechanischen, elektrischen und chemischen Lasten bzw. deren Kombination vermutet.

Werde auch Du Teil der Problemlösung!

Um einen zuverlässigen Betrieb der Windenergieanlagen zu gewährleisten, ist es essenziell, kritische Betriebsbedingungen zu identifizieren. In deiner Abschlussarbeit simulierst du daher verschiedene Betriebszustände (Böen, Not-Aus etc.) und identifizierst kritische Lastfälle für die Wälzlager im Planetengetriebe. Diese Betrachtung wird durch die Berücksichtigung der auftretenden elektrischen Belastung und der entstehenden Verunreinigungen im Getriebeschmierstoff (z. B. erhöhter Verschleiß) abgerundet.

Aufgaben:

• Einarbeitung in das bestehende Modell zur Simulation von Lagerlasten in Windenergieanlagen
• Einarbeitung in das bestehende Modell zur Ermittlung elektrischer Lagerbelastungen
• Verknüpfung der ermittelten Belastungen mit Belastungsgrenzen für Wälzlager aus der Literatur
• Entwicklung eines Prüfplans zur Reproduktion aus dem Feld bekannter Schadensbilder an anwendungsnahen Prüfständen

Voraussetzung:

• Analytisches Denkvermögen und Problemlösungsfähigkeiten
• Motivierte, strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
• Begeisterung für interdisziplinäre Fragestellungen im Bereich der Windenergietechnologie
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift
• Kenntnisse in Matlab / Simulink und Abaqus sind von Vorteil

Wir bieten:

• Klimatisierte und Modernisierte HiWi-Räume
• Einstieg in ein interessantes Themenfeld
• Möglichkeit zur Publikation relevanter Ergebnisse
• Intensive Betreuung während der Abschlussarbeit
• Mitarbeit hin zu einer klimaneutralen Zukunft
• Hoher Bezug zu aktuellen Forschungsfragen

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Jörn Christian Harling, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
joern.harling@imse.rwth-aachen.de