Goldmedaille und Innovationspreis für neuartiges Rotorblatt mit integrierter Verschleißmessung

Geniale und pfiffige Produktentwicklungen aus Thüringen wurden zur 67. Internationalen Fachmesse „Ideen-Erfindungen-Neuheiten“ am Gemeinschaftsstand des Thüringer Erfindernetzwerkes für „Erfinderförderung – Innovationen – Netzwerkmanagement“ ERiNET, erfolgreich präsentiert. Die Rotorblätter mit integrierten Sensorfasern, die noch vor der Markteinführung stehen, wurde mit der iENA Gold-Medaille sowie mit dem Innovationspreis der Universität Putra/ Malaysia, ausgezeichnet. Fachbesucher aus 44 Ländern knüpften Kontakte mit den Erfindern.

Den Kern des Projekts bilden faserförmige Sensoren sowie ein Blitzzähler, die in ein Rotorblatt für Kleinwindkraftanlagen integriert wurden, um mit Hilfe dieser Informationen eine Lebensdauervorhersage bzw. Aussagen zum Verschleißzustand des Materials zu erhalten sowie Beschädigungen zu erkennen. Die Sensoren selbst sind einerseits Piezofasern, die am TITK in Rudolstadt als Kern-Mantel-Fasern entwickelt und in Anwendungen appliziert werden. Um das zu realisieren, wurde eine moderne Schmelzspinnanlage modifiziert, wobei im nächsten Schritt die Serienfertigung kompletter Fasersensoren im Fokus steht. „Damit soll der Preis deutlich gesenkt und damit das Anwendungsspektrum erweitert werden“, erläutert der Projekt- und Gruppenleiter „Polymerelektronische Systeme“ am TITK, Christian Döbel. Auf der anderen Seite wurden gefüllte Polymerfasern für die Messung der Materialfeuchtigkeit sowie der Temperatur in der Materialmatrix am TITK entwickelt, um etwa die Bildung von Eis im Rotorblatt oder das Eindringen von Wasser durch Risse ins Material zu detektieren.

Als weitere Information werden Blitzeinschläge in einen integrierten Blitzstromleiter, der bei Fa. CE-Lab GmbH (Ilmenau) entwickelt wird, gezählt. Auch diese haben einen Einfluss auf den aktuellen Materialzustand. Der Materialzustand soll eine Vorhersage der Restlebensdauer ermöglichen, zudem können deutliche Beschädigungen erkannt werden. Desweiteren soll die zyklische, teure Wartung überflüssig werden. Bei einem Anschaffungspreis von etwa 16 000 Euro für eine Kleinwindkraftanlage würde die erste Wartung bereits keinen wirtschaftlichen Betrieb der Windkraftanlage mehr zulassen. Doch gerade für diese Anlagen wird ein deutlicher Aufschwung erwartet, weil in den meisten Regionen Deutschlands/ Europas keine Baugenehmigung mit all ihren zusätzlichen Auflagen nötig ist. Damit wird sie im Bereich bis 5 kW Leistung für Ein- und Mehrfamilienhäuser sehr interessant für die Grundversorgung.