Masterarbeit: Warum versagen Wälzlager in Windenergieanlagen frühzeitig? Analyse elektrisch induzierter Schädigungsmechanismen

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (iMSE) erforscht zu-sammen 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.
Ausfälle von Getrieben in Windenergieanlagen werden in rund 76 % der Fälle durch Schäden von Wälzlagern verursacht. Ein Großteil tritt dabei bereits bei 1 – 20 % der errechneten Lager-lebensdauer ein. Werde Teil der Lösung dieses Problems! Elektrische Belastungen, verursacht durch Ströme aus Generatoren und Umrichtern, sind oft die unsichtbare Ursache für vorzeitige Ausfälle von Wälzlagern.
Ziel deiner Arbeit ist die experimentelle Untersuchung der Zusammenhänge zwischen elektrischer Belastung und elektrisch induzierten Schadensbildern in Wälzlagern unter relevanten elektrischen und mechanischen Belastungshöhen. Dazu werden Versuche an einem Lagerprüfstand durchgeführt, in denen elektrische Messungen am Wälzlager erfolgen und mit elektrisch induzierten Oberflächenveränderungen verknüpft werden. Die gewonnenen Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse für ein verbessertes Verständnis der Ursachen vorzeitiger Lagerausfälle in Windenergieanlagen.

Aufgaben:

• Du untersuchst experimentell, wie elektrische Ströme in Wälzlagern zu frühzeitigem Versagen führen
• Du analysierst hochfrequent erfasste elektrische Messdaten und deckst Zusammenhänge zwischen elektrischer Belastung und Oberflächenschädigung auf
• Du verbindest experimentelle Ergebnisse mit tribologischen und elektrischen Modellen
• Du bewertest bestehende Schadenshypothesen kritisch und entwickelst neue Erklärungsansätze
• Du leistest einen direkten Beitrag zur Erhöhung der Zuverlässigkeit moderner Windenergieanlagen

Voraussetzung:

• Analytisches Denkvermögen und Problemlösungsfähigkeiten
• Motivierte und strukturierte Arbeitsweise
• Eigenständiges Arbeiten

Wir bieten:

• Arbeit in klimatisierten, modern ausgestatteten HiWi-Räumen
• Intensive und persönliche Betreuung während der gesamten Abschlussarbeit
• Einstieg in ein hochaktuelles, interdisziplinäres Forschungsfeld
• Forschung mit direktem Bezug zu aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen
• Möglichkeit zur Publikation relevanter Ergebnisse
• Die Möglichkeit, einen konkreten Beitrag zur klimaneutralen Energiezukunft zu leisten

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Peter Rößler, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
peter.roessler@imse.rwth-aachen.de