Masterarbeit: Entwicklung eines Energy Harvester Prototyps zur autarken Stromversorgung eines Zustandsüberwachungssystems in einem Windenergie-Planetengetriebe

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

Zur Senkung der Stromgestehungskosten an modernen WEA wird eine Anhebung der Leistungsdichte der Planetengetriebe in WEA angestrebt. Hierzu bietet sich die Verwendung von Gleitlagern an, die bereits seit einigen Jahren in der Industrie eingesetzt werden. Bisher gibt es jedoch kein echtzeitfähiges Condition Monitoring System (CMS), um kritische Betriebspunkte frühzeitig vorherzusagen und zu vermeiden. Am CWD wird daher an einem modernen CMS-Netzwerk geforscht. Da einige Sensoren zur sicheren Überwachung in den rotierenden Planetenbolzen integriert werden müssen, stellt die Stromversorgung dieser eine besondere Herausforderung dar. Es liegen bereits theoretische und simulative Voruntersuchungen zu einem Energy Harvesting Konzept vor, das es nun in der Praxis zu testen gilt.

Die Idee für diese studentische Arbeit ist daher die Konstruktion eines Energy Harvester Prototyps, basierend auf theoretischen Voruntersuchungen. Der Prototyp soll konzipiert, gebaut und unter realistischen Bedingungen getestet werden.

Aufgaben:

• Recherche des Stands der Technik und Einarbeitung in die Theorie des Energy Harvestings
• Konstruktion und Bau eines Energy Harvester Prototyps, der die autarke Stromversorgung mehrerer Sensoren im Getriebe sicherstellt
• Inbetriebnahme und Erprobung des Prototyps

Voraussetzungen:

• Motivation zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Arbeiten, Kommunikations- und Teamfähigkeit, sowie eine sichere Beherrschung der deutschen oder englischen Sprache
• Interesse an Windenergie, Getriebe- und Elektrotechnik
• Grundkenntnisse in Stromversorgungssystemen, insbesondere im Bereich Energy Harvesting
• Praktische Erfahrung mit elektrischen Schaltungen Erfahrung mit CAD (Inventor) von Vorteil

Wir bieten:

• Wissenschaftliches Arbeiten in einem hoch motivierten, interdisziplinären Team
• Arbeit an einem Thema mit hoher industrieller Relevanz
• Spannende Kombination aus theoretischem Wissenstransfer, Konstruktion und praktischer Arbeit
• Angenehmes Arbeitsklima und intensive Betreuung
• Option zur Beteiligung an einer wissenschaftlichen Veröffentlichung
• Sofortiger Beginn möglich

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Tim Scholz, M. Sc. RWTH
Chair for Wind Power Drives

Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
tim.scholz@cwd.rwth-aachen.de