Lightning Damage not neglectable

 

Non Destructive Testing after structural degradation through lightning in carbon spar cap

 

NDT for blades

Exposing CFRP to electric currents from lightning discharges can cause significant damages to the primary structure of blades. Beside the risk of suboptimal repair result due to narrow window of polymer process parameters a coupled thermal-electric-mechanical influence of Joule heating can appear between the two hot spots of the lightning current inside the pultruded Carbon girder and is potentially suitable to reduce service life of rotor system.

What about Carbon spar cap in blade design?

 

Quelle: MARIE SKLODOWSKA-CURIE ACTIONS

Degree of flash-over (f/o) damage in carbon sparcap blades:

Vorgehensweise bei der Befundung von Blitztreffern 

Es gibt vier Wege ein Maß für die Degradation nach f/o Einwirkung im Rahmen von third party damage assessments zu ermitteln (escalation scheme):

Erstens (two dimension inspection) der einfachste und zugleich effizienteste ist der Vorschlag der HMS Expertengruppe, in enger Kooperation mit dem Blatthersteller (blade manufacturer) eine sog. repair solution decision based on blade producer’s repair criteria and limitations. Dabei wird der sichtbare hotspot des flashovers selbst jeweils angegeben in einer Größenangabe der Brandstelle im Zentrum (Länge x Breite, fx, fy), sowie einer Größenangabe der Umgebung mit sichtbarer Delamination (Länge x Breite, Fx, Fy), ebenso wie dem Abstand des hotspots vom Carbongurt und dem Erdungskabel in das der Lichtbogen gekoppelt war.

Der Vorschlag beinhaltet eine Auswertung der bisher vermessen und befundeten Schadenereignisse mit f/o typischem Schadbild.

Eine Blitzschlaghäufigkeitsauswertung der betroffenen location ergänzt und validiert den Datensatz evtl. durch die Angabe von Blitzstärke und -einwirkungsdauer. 

Zweitens Bildgebende zerstörungsfreie Schalluntersuchung (NDT UT phased array) in Kooperation mit Olympus resp. Evidence (HMS leading UT inspection campaign)

Drittens konventionelle Inaugenscheinnahme der freigelegten Schadstelle (third dimension inspection in cooperation w/repair team)

Last but not least Dokumentation der Reparatur (repair/structural re-engineering report) und Bestimmung des Restwerts (€), sowie Gewährleistung für die Reparaturmaßnahme. (Zertifizierung der Lebensdauer)

Un-repairability document (scrap certificate) in case of un-repairablity decision is mandatory

Call for participation

Kontinuierliche Verbesserung der unternehmensübergreifenden Geschäftsprozesse auf dem Weg zur nachhaltigen Entwicklung von Rotorblättern an Windenergieanlagen

 Call for participation

HMS SachVerständige Berlin e.V.

Vorstand: Dr. W. Holstein

Stellv.: Prof. Dr. K. Mertins, H. Schwarze, M. Holstein

| HMS Sachverständige BERLIN eV | 14547 Beelitz | Schäpe 9c |

| Amtsgericht Potsdam VR 8558 P | www.rotorcare.de|

Call for participation

Kontinuierliche Verbesserung der unternehmensübergreifenden Geschäftsprozesse auf dem Weg zur nachhaltigen Entwicklung von

Rotorblättern an Windenergieanlagen.

Mit diesem Thema möchte ich einen interdisziplinären Diskurs anstoßen und im Rahmen

eines Erfahrungsaustauschs unter SVB Mitgliedern und Anwärtern zur Mitgliedschaft führen.

Die aktuellen gesellschaftspolitischen Anstrengungen zur Stärkung der regenerativen

Energien und die laufenden Ermittlungen im Rahmen von Schadenbewertungen in

Windparks im europäischen Maßstab erfordern es diesen Diskurs als closed shop event zu

organisieren um die nötige Absicherung von information leaks zu gewährleisten und

Verstöße auf der Grundlage von NDA Verpflichtungen zu vermeiden.

Eine Mitgliedschaft im SVB ist zur Aufnahme in den Verteiler der virtuell gestreamten

Veranstaltungen obligatorisch, ein formloser Antrag zur Mitgliedschaft lt. Satzung

(http://hmssvb.blogspot.com/search?updated-max=2015-12-06T11:37:00%2B01:00&max-

results=40) kann per Mail an den Vorstand gerichtet werden. Eine Mitgliedschaft als nicht

stimmberechtigtes Mitglied im Sinne der Satzung (Anwärter, Förderer, Ehrenmitglied) ist für

natürliche Personen i.d.R. kostenbefreit. Anträge zur Mitgliedschaft sollen Nachweise gem.

§2 Satzung Nachweise zur Anerkennung als SV beinhalten (Qualifikation, Unabhängigkeit).

Themenschwerpunkte der Referenten:

Aerodynamik, Strukturmechanik, Polymerchemie, Produktionstechnologie, FEM Simulation,

Zertifizierung, statische und dynamische Lifecycle tests, Damage classification,

Blitzschutzeinrichtungen, Reparaturverfahren, NDT, benchmark, best practices, continuous

improvement, legal claim management, uvm

Havarie einer V 150/4.2 MW in Aldermyrberget, Schweden

 

WIND-KRAFT Journal 1/2021-43: Im November 2020, noch vor der Abnahme zur Inbetriebnahme havariert eine Vestas V150/4.2 MW im WP Aldermyrberget, Schweden. Im Zuge der Root Cause Analysis werden in Europa und Nordamerika 150 Anlagen gleichen Typs stillgelegt. Der Totalschaden ist durch die Separierung eines Blattes bei Volllastbetrieb und Anregung der ersten und/oder zweiten Turmeigenfrequenz erklärbar.

Während das Bild ein Blade Inserts Debonding Failure nahelegt, sind bei einer schon länger bekannten Schadenserie der Vestas V136, der kleineren Schwester, andere Versagensgründe maßgeblich, weil dort die Separationsebene der Blattfragmente im Übergang zwischen Root Section und profiliertem Blattquerschnitt stattfindet.

Analyse von Bildmaterial aus den Anschlägen auf die Ölanlagen in Saudi-Arabien

Die Drohne in dem bei WELT am 21.9.2019 gezeigten Beitrag sieht ganz eindeutig wie eine frühe israelische IAI Harpy aus (https://en.wikipedia.org/wiki/IAI_Harpy ). Deutlich zu erkennen sind der charakteristische Trapezflügel mit den im rechten Winkel hochgezogenen Winglets, und der AR731 Wankelmotor von UAV Engines (UK).

Financial Close für 640 MW Projekt in Taiwan

[windmesse.de] Für das 640 MW Yunlin Offshore-Windparkprojekt ("Yunlin-Projekt"), konnte die wpd AG („wpd") am 30. Mai 2019 Financial Close vermelden. Es handelt sich dabei um die bislang größte Offshore-Wind-Transaktion, die je in der Region Asien-Pazifik durchgeführt wurde und um das erste große Offshore-Windprojekt der Multimegawatt-Klasse, das in Taiwan realisiert wird.

Das Yunlin-Projekt wird acht Kilometer vor der Westküste Taiwans errichtet und besteht aus 80
Turbinen der 8-MW-Klasse, die von Siemens Gamesa geliefert werden. Die Fertigstellung des Windparks ist für Dezember 2021 geplant. wpd hatte nach jahrelanger Entwicklung im April 2018 den Zuschlag für das Projekt von der taiwanischen Regierung erhalten und hält 73 Prozent der Anteile. Ein von der Sojitz Corp geführtes Konsortium hält weitere 27 Prozent.

Matthias im Beirat des BMVI für Unbemannte Luftfahrt

Drohnen gehören zu der Technologie, mit den weltweit größten Wachstumszahlen. Um die Drohnentechnologie auch in Deutschland zu stärken, bedarf es neben der technischen Entwicklung ebenfalls der Transparenz über sinnvolle und wirtschaftliche Einsatzfelder und der vollständigen Akzeptanz in der Bevölkerung.

Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur hat auf Vorschlag und Empfehlung aus dem Vorstand des UAV DACH e.V. einen nationalen „Beirat unbemannte Luftfahrt“ eingerichtet. Das BMVI folgt damit dem Vorbild anderer EU-Mitgliedsstaaten.

Seit nunmehr 17 Jahren vertritt UAV DACH e.V. die Interessen seiner Mitglieder für die zivile Nutzung von Drohnen und ist mit der nun vollzogenen Einrichtung des Beirates zufrieden. “Es hilft immens, wenn verschiedene Interessengruppen an einem Tisch sitzen und offen über Chancen und Probleme von Drohnen sprechen”, sagte Dr. Norbert Lohl, Vorstandsvorsitzender des Verbandes der Unbemannten Luftfahrt UAV DACH. „In der Drohnentechnologie liegen ungeahnte Chancen für viele Wirtschaftsbereiche. Wir wollten mit dem Vorschlag eines Drohnenbeirates vermeiden, dass Deutschland ins Hintertreffen gerät, nun weil wir nicht miteinander reden.”

Der „Beirat unbemannte Luftfahrt“ wird am 30. November und 1. Dezember 2017 zur konstituierenden Sitzung einberufen. Er besteht aus vier Arbeitsgruppen, in denen UAVDACH e.V. von folgenden Mitgliedern vertreten wird:

AG 1 Luftverkehrssicherheit und Luftraum: Frau Sabrina John und Herr Matthias Vyshnevskyy

AG 2 Standards und Recht: Herr Dr. Oliver Heinrich

AG 3 Digitalisierung und Entwicklungsperspektiven: Herr Dr. Ulrich Dieckert

AG 4 Technologie und Infrastruktur: Herr Dr. Norbert Lohl

Quelle: http://uavdach.org/website2016/index.php/news.html

Hasenohren zu Ostern

Fuhrländer W2E mit abgeknickten Blättern von LM oder SINOI 

Ich erhalte laufend Bilder von Kollegen und Freunden, die entlang der A9 in Höhe Müncheberg mir Fotos einer havarierten Windenergieanlage schicken. Am 4. April schrieb Ben: Dein Patient? Und schickte mir das Photo hier links.

Wieder ist die Ursache der Havarie durch einen Fehler in der Pitchregelung verursacht worden. Ein zu träges Regelverhalten läßt den Rotor in Überdrehzahl geraten und demontiert. Im letzten Halbjahr haben sich diese Fälle offensichtlich gehäuft.

Schrumpfrisse in der Verklebung von Rotorblättern

Die häufigste Bauform von Rotorblättern ist die klebegefügte Steg-Schalen Struktur. Das Risiko von Schumpfrissen ist bei Klebermaerialien auf Vinyelesterbasis besonders hoch und kann bei der Inspektion im Blattinneren an zehn Stellen längs einer Verklebung beobachtet werden (vgl. Bild)

Die gutachterliche Inaugenscheinnahme des Blattinneren ist nur im begehbaren Bereich im ersten Drittel der Rotorblattlänge möglich. Eine endoskopische Untersuchung der äußeren Blattkavitäten ist in der Regel wegen der ungenügenden Auflösung der verfügbaren Rohrkameratechnik nicht möglich.

Die Entstehung von Schrumpfrissen ist auf die mangelhafte Einhaltung des polymeren Prozessfensters in der Fertigung zurückzuführen (Topfzeit, Temperatur, Luftfeuchte, Geometrie des Klebespalts, usw.). 

Eine Anzahl von mehr als 10 Schrumpfrissen pro laufenden Meter entlang einer der zehn einsehbaren Klebelinien ist kritisch und muß nach Herstellerangaben durch ein Überlaminat instandgesetzt werden (z.B. LM Customer acceptance criteria).

Die im Betrieb einer Windenergieanlage auf die rissige Verklebung wirkenden Lastwechsel bewirken eine beschleunigte Degradation der Blattstruktur. Risse im Kleber können durch Kerbwirkung lokale Spannungsüberhöhungen bilden und im Laminat weiter wachsen. Die Entstehung von zusätzlichen Rissen im Kleber aufgrund mangelhafter Duktilität im exotherm überhöhten Aushärtungsprozess des Klebermaterials führt zu einer zusätzlichen Degradation der Verbindung der Blattelemente.

Ein worst case Szenario kann z.B. Bei einer partiellen Separierung der Blatthinterkante zu Instabilität der Blattschalen und zum Beulen oder Knittern der Panele und anschließenden Totalversagen und Desintegration des Rotorblattes führen.

Die Gesamtlebensdauer von durch suboptimale Fertigungsabweichungen vorgeschädigte Rotorblätter ist vermutlich geringer als die durchschnittlich zu erwartende.

Haben wir ein 'Ermüdigungs-Problem'?

Bildquelle: Nordkurier

Die in dieser Dekade erreichte Betriebsdauer von Windenergieanlagen älterer Bauart und die inzwischen in zahlreichen Fällen erreichte baurechtliche maximale Betriebsgenehmigung auf der Basis eines rechnerischen Standfestigkeitsnachweises offenbart sehr deutlich die Aktualität unserer Vereinsziele. Das Sturmtief Axel hat dies eindrücklich mit einem gehäuften Versagen älterer Windenergieanlagen durch das Erreichen ihrer Grenz-Wechsellastfestigkeiten unter Beweis gestellt. (siehe auch dies)

Überall Drohnen – wirklich?

(Von unserem Mitglied Matthias Vyshnevskyy, Möhlin, Schweiz)

Seenot-Rettungsdrohne (schwimmfähig)

Drohnen sind inzwischen so etwas wie ein Allheilmittel, z.B. Kommt die Post nicht zu mir auf die Insel: Paket-Drohne rufen...
Terroristen im Ausland wegbomben: Killer-Drohne losschicken...
Sich dafür revanchieren: Terror-Drohne zurückschicken, usw.

Ob das aber alles Sinn macht, hängt davon ab, wie man ganz grundsätzliche Fragen beantwortet:
Ist es ethisch richtig unbemannte Systeme dort einzusetzen, wo Menschen sind?
Und wenn´s nur ums Geld geht: sind Drohnen wirklich billiger?

Die Breitenerprobung von Rotorblättern wird auf den Schultern der Betreiber ausgetragen

Bildquelle: Uwe Scherbaum, wind-check.de

Nicht immer wird bei Rotorblättern die projektierte Lebensdauer von 20 Jahren (Design Life) erreicht. Entweder sind bei den heute erreichten Blattgrössen die (Un-) Sicherheitsfaktoren der Dimensionierung aufgebraucht oder die Fertigungstoleranzen der textilen und prozesstechnisch instabilen Hohlkörperfertigung gerät hier an ihre Grenzen. Nicht selten muss auch schon mal am Simulationsmodell der Nachweisrechnung nachgebessert werden, weil das Eigengewicht der Blätter ein zu schwach berücksichtigter Designparameter werden konnte.

Neue Methoden der formalisierten Schadensklassifizierung, ein Abgleich mit den bekannten Schadensbildern, ein schadensspezifisches UPGRADE (Structural Enhancement) und ein fachgerechter Einbau wird in Zukunft die bisher im Reverse Engineering ermittelte Reparatur ablösen. Eine Aufgabenstellung die nicht nur im Zusammenhang mit dem regulären Betrieb einer WindEnergieAnlage (WEA) von existenzieller Bedeutung ist, sondern auch mit dem sog. Weiterbetrieb über den genehmigten Zeitraum einer Baugenehmigung hinaus zunehmend bedeutsam wird.

Eine typische Kernkompetenz der HMS Sachverständigen Berlin eV.

Robert Egger von Specialized tut es einfach

Diese Entwicklung wäre ganz im Sinne unseres HMS Entwicklungsteams in den 80iger Jahren gewesen. Wir waren einfach viel zu früh dran. Immerhin: Die HMS Hochkammerfelgen, Trispokes und der Carbonrahmen aus dem Olympiarad der Nationalmannschaft adaptiert waren schon Realität.

Composite Structures in General Aviation

Hier findet ihr den Vortrag von unserem Vereinsmitglied Dr. Martin Grabert, Brisbane, Australien, zum Thema Composite Structures in General Aviation.