Energiegewinnung

Fraunhofer-Institut gründet neue Abteilung in Bergedorf

Die Windenergieanlagen der jüngsten Generation haben bis zu 80 Meter lange Rotorblätter. Von Verschleiß bedroht sind vor allem die Blattlager, die Verbindung zwischen Rotorblättern und Naben

Die Windenergieanlagen der jüngsten Generation haben bis zu 80 Meter lange Rotorblätter. Von Verschleiß bedroht sind vor allem die Blattlager, die Verbindung zwischen Rotorblättern und Naben

Foto: Guliyev / Getty Images/iStockphoto

Die Einrichtung baut Großprüfstand. Bund und Stadt investieren 20 Millionen Euro. Die Forscher testen Blattlager für Windkraftanlagen.

Hamburg.  Sie werden immer größer und leistungsfähiger: Die Windenergieanlagen der jüngsten Generation haben bis zu 80 Meter lange Rotorblätter. Wenn diese sich drehen, muss das Material extrem viel aushalten. „Das ist so, als würde man einen 20 Tonnen schweren Lkw mit Tempo 100 um eine Achse bewegen“, sagt Werner Beba, Professor an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW). Der Wissenschaftler und sein Team vom Energie-Campus in Bergedorf beschäftigen sich neben der Windkraft auch mit neuen Speichertechnologien und intelligenten Stromnetzen.

Vierter Fraunhof-Ableger in Hamburg

Im Zuge ihrer Forschung arbeiten die Hamburger schon länger mit einem renommierten Partner zusammen, dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES). Nun wird die Kooperation erweitert: Wie die beiden Einrichtungen und die Wissenschaftsbehörde am Mittwoch im Hamburger Rathaus mitteilten, gründet das IWES in Bergedorf eine neue Abteilung, um die gewaltigen Blattlager für künftige Windenergieanlagen zu testen und so deren Haltbarkeit zu verbessern. Dafür wird auf dem Energie-Campus von Frühjahr 2017 an ein Großprüfstand gebaut. Für Grundstück und Gebäude investiert die Stadt Hamburg rund 8,3 Millionen Euro. Für den Aufbau und Betrieb der Anlage wird das Bundeswirtschaftsministerium bis zum September 2020 rund zwölf Millionen Euro bereitstellen.

Prüfstand ist europaweit einzigartig

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die größte Organisation für angewandte Forschung in Europa; sie umfasst 67 Institute und Einrichtungen. Ihre Wissenschaftler arbeiten an der Schnittstelle zwischen der Grundlagenforschung der Hochschulen und der Produktentwicklung der Industrie.

Die neue Abteilung in Bergedorf ist bereits der vierte Fraunhofer-Ableger in Hamburg. Die bereits bestehenden Einrichtungen beschäftigen sich etwa mit maritimer Logistik und vorklinischer Medikamentenentwicklung. Bald sollen noch zwei weitere Fraunhofer-Institute mit den Schwerpunkten Nanotechnologie und 3-D-Druck in Hamburg gegründet werden. Damit setzt der Senat sein 2014 beschlossenes Vorhaben um, Fraunhofer nach Hamburg zu holen und sich an der von Bund und Ländern geförderten Finanzierung der Fraunhofer-Gesellschaft zu beteiligen.

Der geplante Großprüfstand in Bergedorf werde europaweit einzigartig sein, sagte Eva Gümbel (Grüne), Staatsrätin der Wissenschaftsbehörde. „Wir erhoffen uns von der Anlage einen großen Zugewinn an Kenntnissen und Innovationen.“ Damit lasse sich auch die weitere Ansiedelung von Unternehmen in Hamburg fördern.

Im Fokus stehen die Blattlager der Anlagen

„Hamburg ist eine Windkraft-Me­tropole“, sagte Prof. Andreas Reuter, Leiter des Fraunhofer IWES. „Wir freuen uns sehr über die Unterstützung der Stadt. So können wir noch enger mit führenden Akteuren der Windenergiebranche zusammenarbeiten.“

Im Fokus der Untersuchungen mit der neuen Anlage stehen Blattlager, die Verbindung zwischen Rotorblättern und Naben. Durch Schäden an dieser zentralen Stelle könnten Windkraft­anlagen lange ausfallen; eine Reparatur sei extrem teuer, sagte Andreas Reuter. Bisher habe sich gezeigt: Je größer eine Windkraftanlage sei, desto größer sei die Gefahr, dass es zu Schäden komme. Es gebe erhebliche „Erfahrungsdefizite“, sagte HAW-Forscher Werner Beba. „Wir wissen nicht, was mit großen Anlagen nach 15 Jahren passiert.“ Angestrebt sei aber, Windenergieanlagen 20 Jahre lang zu betreiben, und das möglichst ohne größere Schäden.

Tests in Windlabors

In die Entwicklung neuer Windenergieanlagen müsse ein Unternehmen unter Umständen bis zu 100 Millionen Euro investieren“, sagte An­dreas Reuter. „Wir wollen dabei helfen, solche Investitionen so gut wie möglich abzusichern, so wie es etwa die Automobilindustrie macht.“

Nun kann man im Freien keinen Wind bestellen. Womöglich steht ein Prototyp dann monatelang in der Landschaft und lässt sich nicht erproben. „Deshalb holen wir immer mehr Tests ins Labor und machen uns den Wind selber“, sagte Reuter.

An dem neuen Prüfstand in Bergedorf sollen sich Blattlager mit einem Durchmesser von bis zu fünf Metern prüfen lassen. Etwa sechs Monate soll es dann dauern, zusammen mit Berechnungen am Computer die Nutzung eines Blattlagers über einen Zeitraum von 20 Jahren zu simulieren. Anfang 2018 soll der neue Großprüfstand in Betrieb gehen.