Entwicklung einer Maschinen­haus­gondel (Canopy) einer Windkraftanlage

Die Aufga­ben­stel­lung 

Die Auftrags­vor­gaben dieses Ferti­gungs­un­ter­neh­mens aus dem deut­schen Mittel­stand waren sehr rudi­mentär: Ledig­lich ein grober Umriss der Gondel als Skizze inklu­sive einiger weniger Anschlag­punkte im Gehäuse, die als Fixpunkte zur Montage angren­zender Bauteile und Struk­turen dienten. Ferner wurde eine Viel­zahl von Last­fällen vorge­geben. Ziel dieses ganz­heit­li­chen Projektes war, auf Basis der geringen Vorgaben, ein wirt­schaft­lich produ­zier­bares Bauteil zu entwi­ckeln – und zwar von der Entwick­lung des Konzepts über Simu­la­tion und Opti­mie­rung des Bauteils gemäß der vom Kunden vorge­ge­benen Rahmen­be­din­gungen bis zur Erstel­lung des Ferti­gungs­plans und Zerti­fi­zie­rung der Struktur. 

Die Heraus­for­de­rungen und Lösungen im Detail 

Auf Basis der nur grob defi­nierten Vorgaben vom Kunden musste eine sehr komplexe Struktur mit vielen Schnitt­stellen zu angren­zenden Bauteilen entwi­ckelt werden. Die große Anzahl von komplexen Last­fällen erfor­derte eine beson­dere Vorge­hens­weise in der Berech­nung mittels FEM. Hier wurden bestehende Methoden an die spezi­elle Aufga­ben­stel­lung ange­passt und durch auto­ma­ti­sierte Berech­nungs­pro­zesse eine wirt­schaft­lich attrak­tive Lösung gefunden. 

Oft ist eine leichte Struktur nicht direkt die beste Lösung hinsicht­lich der Ferti­gung. Damit unsere Lösung zu einem leichten Bauteil führt, das alle vom Kunden und dem Zerti­fi­zierer vorge­ge­benen Para­meter erfüllt, ist eine enge Koope­ra­tion mit der Ferti­gungs­ab­tei­lung und ein gutes Augenmaß für eine umsetz­bare Struktur essen­tiell. Dazu wurden die entwi­ckelten Konzepte und deren Reali­sie­rungs­an­sätze direkt mit dem Ferti­gungs­en­gi­nee­ring bespro­chen und so in die Lösungs­fin­dung best­mög­lich mit einbe­zogen. 

Unser Knowhow 

Folgende Kompe­tenzen bei ar engi­neers führten bei diesem Projekt zum Erfolg: 

• Sehr viel Erfah­rung im Bereich großer Faser­ver­bund­struk­turen im Bereich Wind, Offshore, sowie Mari­time Indus­trie
• Exper­tise in der Umset­zung komplexer Compo­sites-Vorhaben vom Konzept bis zur Erstel­lung von Ferti­gungs­un­ter­lagen
• Sehr gutes Verständnis für Faser­ver­bund­fer­ti­gung
• Versierter Blick auf Umsetz­bar­keit des Bauteiles trotz komplexem Mate­ri­al­aufbau 
• Große Exper­tise in der Berech­nung vom Faser­ver­bund-Bauteilen mit vielen Last­fällen
• Viel Erfah­rung in der Koor­di­na­tion der Teil­pro­jekte sowie effi­zi­ente Kommu­ni­ka­tion mit dem Kunden und dem Ferti­gungs­un­ter­nehmen ermög­lichten einen reibungs­losen Ablauf des Projekts

Unser Weg 

Zunächst wurden die design­kri­ti­schen Last­fälle iden­ti­fi­ziert, in dem initial alle Last­fälle einmalig gerechnet und ausge­wertet wurden. Basie­rend darauf, konnten die drei trei­benden Last­fälle iden­ti­fi­ziert werden, sodass der Design­pro­zess, in dem sich das Bauteil hinsicht­lich Geome­trie und Mate­ri­al­aus­wahl noch ändert, effi­zient durch­ge­führt werden konnte. 

In enger Absprache mit dem Herstel­lungs­un­ter­nehmen, sowie dem Auftrag­geber des Gesamt­pro­jektes konnte eine sehr gute Struktur entwi­ckelt werden. Deshalb verlief der von uns vorbe­rei­tete und beglei­tete Zerti­fi­zie­rungs­pro­zess des Bauteils problemlos. Das Projekt wurde ​„in Time“ und ​„in Budget“ reali­siert.