Bachelor- / Masterarbeit: Simulation der Ausfallmechanismen von Planetenradgleitlagern in Windenergieanlagen

Der Chair for Wind Power Drives erforscht das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windkraftanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromgestehungskosten. Hierzu werden Software-Entwicklungswerkzeuge und moderne Systemprüfstände im Verbund eingesetzt.

Im Rahmen des Großprojekts „JB4WT – Journal Bearings for Wind Turbines“ realisieren wir den zuverlässigen Einsatz von Gleitlagern in modernen und innovativen Getrieben von Windenergieanlagen. Die Lagerung der Planetenräder durch Gleitlager wird zum neuen Standard in der Windindustrie. Der Wechsel von Wälzlagern zu Gleitlagern birgt den Vorteil einer höheren Leistungsdichte, womit die Effizienz von Windenergie-anlagen weiter gesteigert werden kann. Die Etablierung der neuen Generation von Antriebssystemen in Windenergieanlagen wird durch die Industrie bereits stark vorangetrieben, birgt allerdings bislang die Herausforderung der Komponentenzuverlässigkeit. Diese Problematik greifen wir mit unserem Projekt „JB4WT“ auf und schaffen neue Lösungsansätze. Auf diese Weise wollen wir langfristig zur Energiewende beitragen.

Um die neue Generation der Windenergieanlagen zuverlässiger und auf diese Weise wirtschaftlicher zu machen, müssen die Ausfallmechanismen der Antriebsstrangkomponenten identifiziert und in Modellen abgebildet werden. In dieser Arbeit wollen wir den Verschleiß und das thermische Verhalten von Planetenradgleitlagern modellieren, um deren Ausfall prognostizieren zu können.

Aufgaben:

• Einarbeiten in den Stand der Technik zur Antriebstechnik von Windenergieanlagen, zu Gleitlagern und zu Verschleiß
• Einarbeitung in die Simulationssoftware (u.a. Matlab)
• Modellierung des thermischen Verhaltens und Verschleißes der Gleitlager
• Durchführung von Simulationen und Bewertung der Ergebnisse
• Ggf. Abgleich mit vorhandenen experimentellen Daten und Validierung

Voraussetzung:

• Eigenständige und zuverlässige Arbeitsweise
• Hohes Interesse an Windenergie, Antriebstechnik und interdisziplinären Fragestellungen sowie hohes Engagement
• Vorkenntnisse in der Simulation, Gleitlagertechnik oder Windenergie wünschenswert, jedoch nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Eine Abschlussarbeit mit industrienaher Thematik und klarer Relevanz sowie die Möglichkeit der Mitgestaltung einer klimaneutralen Zukunft
• Kontakt zur Industrie und Zusammenarbeit mit anderen Forschungsstätten
• Intensive Betreuung in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team bei sehr gutem Arbeitsklima
• Zügige Bearbeitungsmöglichkeit
• Möglichkeit zur Promotion im Zuge der Bearbeitung von Forschungsprojekten

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Benjamin Lehmann, M. Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
benjamin.lehmann@imse.rwth-aachen.de