SIWEC

SiWEC (Simulation of Wind Energy Converters) ist ein hausintern entwickeltes Simulationsprogramm zur Berechnung von Lastannahmen. Hierin wird die Windenergieanlage (WEA) als mechanisches Mehrkörpersystem modelliert. Wesentlich ist dabei ein streng modularer Aufbau des Modells aus mechanisch gekoppelten Submodellen (Generator, Turm, Blätter, …). Das moderne Simulationsprogramm nutzt die Blattelementtheorie nach aktuellem Stand der Technik und ein detailliertes Fundament-Boden-Interaktionsmodell für alle gängigen Onshore- und Offshore-Fundamente.

Die eingesetzten mathematischen Lösungsmethoden erlauben eine genaue und schnelle Berechnung von Lasten, die im Zuge einer Entwicklung neuer Anlagenunerlässlich sind. SiWEC ermöglicht die Verwendung einer nutzerspezifischen Anzahl von Eigenmoden oder extern berechneter 3D-Moden für flexible Komponenten. Die Lastberechnung erfolgt unter Einsatz richtlinienkonforme Windfelder basierend auf dem Kaimal- oder Mann-Modell.

Ein Vorzug von SiWEC ist eine optionale Anbindung an eine Datenbank, die ein zentrales Datenmanagement ermöglicht. Dadurch ist eine enge Zusammenarbeit mit Konstrukteuren und Analysten sichergestellt und das interne Qualitätsmanagement wird erheblich verbessert. Dies ermöglicht kurze Optimierungszyklen bei der Entwicklung neuer Anlagen. Daneben steht ein breites Repertoire an Analyse-, Evaluierungs- und Visualisierungssoftware zur Verfügung, wofür ebenfalls die nötigen Schnittstellen in SiWEC bereitgestellt werden. Der Überwachung des zur Simulationszeit vorliegenden Anlagenzustandes dient die implementierte visuelle Oberfläche.

Damit bildet SiWEC ein schnelles und umfassendes Hilfsmittel bei der Entwicklung neuer und der Optimierung bestehender Anlagen.

Graphische Elemente erlauben eine Ansicht der Windturbine und damit eine zusätzliche Qualitätskontrolle, z.B. während der Berechnung bei speziellen Lastfällen, oder auch off-line zur späteren Überprüfung.

Entwicklung einer Kleinwindenergieanlage

Im Schatten der Großanlagen, die längst ihren globalen Siegeszug angetreten haben, nimmt mittlerweile auch der Markt kleiner Windenergieanlagen (KWEA) Fahrt auf. Windrad Engineering entwickelt aktuell eine Kleinwindanlage als Vertikalläufer. Um die Besonderheiten von Vertikalachsrotoren realistisch zu beschreiben, wurden zu deren Berechnung eigene Simulationswerkzeuge entwickelt. In einem im Rahmen des Förderprogramms ZIM geförderten Projekt wurde ein Prototyp errichtet. Dieser bildet die Grundlage für weitere Optimierung.