Betreuung: Kai Kucher, Dr.-Ing. Matthias Kretschmer
Beginn: ab sofort
Dauer: 4-6 Monate
Durch die jüngsten Durchbrüche im Bereich der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens ist es möglich geworden, Lastschadensmodelle (LSM) für Windenergieanlagen (WEA) zu entwickeln, die auf Grundlage von lastrelevanten, meteorologischen Umgebungsbedingungen, wie Windgeschwindigkeit und Turbulenzintensität, die Schädigung und Alterung von Komponenten präzise bestimmen können. Diese Modelle müssen anhand vorhandener Daten des Betriebs der Windenergieanlagen trainiert werden.
In dieser Bachelorarbeit soll ein Verfahren entwickelt werden, um die Trainingsdaten zur Entwicklung eines LSM-Modells mittels numerischer Simulation zu erzeugen. Hierzu werden unkorrelierte Umgebungsbedingungen (z.B. Windgeschwindigkeit, Turbulenzintensität) erzeugt und in einem ersten Schritt gegenüber gemessenen Bedingungen am Offshore-Messmast Fino 1 verglichen. Auf Basis der Umgebungsbedingungen werden in aeroelastischen Simulationen für eine ausgewählte Windenergieanlagen die Lasten ermittelt und im Postprozess auf die Komponentenschädigung geschlossen.
Diese Bachelorarbeit wird im Rahmen des nationalen Forschungsvorhabens OTELLO durchgeführt.
Die Bearbeitung umfasst folgende Schritte:
- Einarbeitung in die relevante Literatur
- Erzeugung von unkorrelierten Umgebungsbedingungen und Vergleich mit Messdaten
- Aufbau der numerischen Simulationsumgebung mit OpenFAST
- Durchführung der Simulationen
- Postprocessing der Simulationsergebnisse
- Verfassen der schriftlichen Arbeit
Erwartet werden Grundkenntnisse und Interesse im Bereich der Windenergie. Erfahrungen und Interesse an numerischen Simulationen sind von Vorteil.