Unsere Mission
Der Forschungsverbund Windenergie (FVWE) vereint die Expertise von über 600 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), ForWind – Zentrum für Windenergieforschung der Universitäten Oldenburg, Hannover und Bremen – sowie dem Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (Fraunhofer IWES). Gemeinsam stellen wir uns den Herausforderungen einer immer professionelleren, global agierenden Windenergiebranche, indem wir unsere umfassende Forschungsinfrastruktur, unsere interdisziplinäre Kompetenz und unsere enge Vernetzung mit Industrie und Politik nutzen. Wir ermöglichen kosteneffiziente Entwicklungen von innovativen Produkten für extreme Umwelt- und Betriebsbedingungen, steigern die Zuverlässigkeit von Windenergieanlagen und senken Kosten durch technologische Fortschritte. Auf diese Weise treiben wir die Windenergieforschung entscheidend voran und leisten einen wesentlichen Beitrag zu einer wettbewerbsfähigen, nachhaltigen und zukunftsorientierten Energieversorgung.
Forschungsverbund
WINDENERGIE
Die in den letzten Jahren fortgeschrittene Professionalisierung der Windenergiebranche, die sich zunehmend als globale Vorreiterin für innovative und nachhaltige Produktentwicklung qualifiziert, setzt auch den Standard für die begleitende und unterstützende Forschung. Höchste Anforderungen an eine fundierte und abgesicherte Entwicklung wettbewerbsfähiger und innovativer Produkte für extreme Umwelt- und Betriebsbedingungen sind die Herausforderungen, denen sich die Windenergieforschung und -entwicklung zu stellen hat. Windenergieanlagen sind komplexe Produkte, deren Verständnis Erkenntnisse aus einer breiten Spanne von natur- und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen erfordert.
Der Forschungsverbund Windenergie (FVWE), bestehend aus den Partnern Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), ForWind – Zentrum für Windenergieforschung und Fraunhofer IWES, stellt sich genau diesen Anforderungen. Durch die Bündelung von ausgewiesener Expertise und herausragender Forschungsinfrastruktur stellt der Forschungsverbund ein weltweit einmaliges Innovationspotenzial für die Windenergiebranche bereit. Für Hersteller, Zulieferer und Betreiber ist der FVWE idealer Partner bei Technologieentwicklungen – von der Konzeption bis zur Produkteinführung durch Industriepartner, vom Design mit virtuellen Methoden über den experimentellen Test und die Modellvalidierung bis hin zur Automatisierung in der Produktion.
Auch systemische Fragestellungen dieser global wachsenden Säule der Energieversorgung können vom FVWE mit seinen mehr als 600 Forscherinnen und Forschern in voller Tiefe und Breite kompetent bearbeitet werden. Die Forschung schafft dabei quantifizierbare und kostensenkende Mehrwerte – durch Effizienzerhöhungen, die Beschleunigung abgesicherter Entwicklungen bis hin zur Zertifizierung, Fertigungsoptimierung und der Steigerung von Ausfallsicherheit im Betrieb.
Die Kooperation der drei Partner ermöglicht den unkomplizierten Zugriff auf eine weltweit einmalige Infrastruktur, gewährleistet Technologietransfer aus der Luftfahrt, Raumfahrt, Energie und Verkehr und stellt die Verknüpfung mit der universitären Forschung und Lehre sicher.
Gemeinsam mit unseren Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern freuen wir uns darauf, auch Sie bei der Erschließung Ihrer Potenziale in der Windenergienutzung zu unterstützen.
Ressource und Umgebungsbedingungen
Innovative und praxisgerechte Verfahren für Planung, Bau und Betrieb von Windparks sind ein Schwerpunkt der Arbeit des Forschungsverbundes Windenergie. Mit dem Ziel, die Kosten und Risiken für diese Phasen der Wertschöpfung zu reduzieren, wurden in enger Zusammenarbeit mit der Industrie innovative Methoden und Werkzeuge entwickelt. Die vorhandene Testinfrastruktur bietet einzigartige Möglichkeiten, gezielt spezielle Umweltbedingungen und Beanspruchungen zu reproduzieren und die Untersuchungen „im Zeitraffer“ zu validieren. Dadurch wird eine breite Basis an Betriebserfahrung und Anwendungswissen geschaffen, die kontinuierlich in die weitere Verbesserung von Anlagen und Betriebskonzepten zur Erhöhung der Verfügbarkeit eingehen.
Aerodynamik und Rotor
Das Rotorblatt ist eine der teuersten Komponenten einer Windenergieanlage und entscheidend für den Wirkungsgrad des Systems. Mit Baulängen über 80 Meter werden Maßstäbe im Umgang mit Leichtbauwerkstoffen gesetzt. Im Spannungsfeld zwischen extremen Beanspruchungen und hohem Kostendruck müssen in allen Bereichen – vom aerodynamischen und strukturellen Design über die Herstellungsverfahren bis zur Absicherung des Betriebs – innovative Ansätze entwickelt werden. Dabei spielt auch die Betrachtung der dynamischen Stabilität des Gesamtsystems eine immer größere Rolle, die mittels leistungsfähiger aeroelastischer Ansätze Berücksichtigung finden muss.
Triebstrang und Netzintegration
Entgegen den Erwartungen hat sich bis heute kein dominierendes Konzept für die Gestaltung von Triebsträngen für Windenergieanlagen durchgesetzt. Insbesondere in den letzten Jahren wurden innovative Designs auf den Markt gebracht, z.B. hydraulische Kraftübertragung oder integrierte Getriebe-Generator-Lösungen. Neue Anforderungen durch spezielle Umweltbedingungen wie zum Beispiel im Offshore-Bereich oder für spezifi sche Märkte wie Kleinwindanlagen schaffen einen Bedarf an angepassten Lösungen. Ähnlich wie bei den anderen Komponenten der Windenergieanlage müssen auch Bauteile des Triebstrangs höchste Anforderungen an die Zuverlässigkeit erfüllen. Daher werden Ansätze zur schnellen Validierung zunehmend wichtig.
Systemaspekte der Nutzung der Windenergie
Windenergieanlagen sind komplexe Maschinen, die im Verbund Eigenschaften von Kraftwerken aufweisen und mit den Netzen interagieren. Umfangreiche physikalische und ingenieurwissenschaftliche Kompetenzen sind für den erfolgreichen Entwurf und Betrieb dieser Anlagen erforderlich. Insbesondere auch die komplexen Zusammenhänge der einzelnen Bereiche müssen erfasst und berücksichtigt werden. Hierfür ist ein umfangreiches Systemverständnis erforderlich. Das im Forschungsverbund Windenergie vorhandene und zusammengeführte Systemverständnis bildet die Grundlage der gemeinsamen Expertise. Durch die Mitarbeit in zukunftsweisenden Projekten wird dieses Verständnis weiter vertieft.
Tragstrukturen
Tragstrukturen von Windenergieanlagen – sowohl On- als auch Offshore – sind von der Kostenseite aus betrachtet hochrelevante Bauteile einer Windenergieanlage. Neue Einsatzbedingungen im Binnenland und auf See in großen Wassertiefen erfordern kontinuierlich neue und bezahlbare technische Lösungen. Diesen Herausforderungen stellt sich der Forschungsverbund. Die Zusammenführung einer weltweit einmaligen Testinfrastruktur mit dem Know-how von WissenschaftlerInnen in den Bereichen numerische Berechnung und Simulation, Test- und Herstellverfahren sowie Modellvalidierung und -optimierung bietet einen praktischen, quantifizierbaren Mehrwert für Hersteller, Projektierer und Betreiber.
Sozioökonomische und ökologische Aspekte
Die Windenergie ist der wesentliche Baustein der zukünftigen Energieversorgung und muss daher nicht nur unter technischen, sondern auch unter wirtschaftlichen, soziologischen und ökologischen Fragestellungen betrachtet werden. Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit von neuen Entwurfskonzepten und dem Betrieb von Anlagen und Windparks sind wichtige Fragestellungen für die großskalige Nutzung der Windenergie. Windparks mit Kraftwerksdimensionen und die Öffnung des Marktes für erneuerbare Energien für den Wettbewerb erfordern auch Geschäftsmodelle und die Entwicklung passender Finanzierungsansätze. Auch hier kann der Forschungsverbund Expertise aufweisen und arbeitet an der Entwicklung entsprechender Software-Werkzeuge.
FVWE Standorte
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Linder Höhe
51147 Köln
DLR-Berlin
Müller-Breslau-Straße 8
10623 Berlin
DLR-Braunschweig
Lilienthalplatz 7
38108 Braunschweig
DLR-Bremen
Henrich-Focke-Straße 4
28199 Bremen
DLR-Göttingen
Bunsenstraße 10
37073 Göttingen
DLR-Oberpfaffenhofen
Münchener Straße 20
82234 Weßling
DLR-Oldenburg
Carl-von-Ossietzky-Straße 15
26129 Oldenburg
DLR-Stade
Ottenbecker Damm 12
21684 Stade
DLR-Stuttgart
Pfaffenwaldring 38 – 40
70569 Stuttgart
ForWind – Zentrum für Windenergieforschung
Geschäftsstelle
Küpkersweg 70
26129 Oldenburg
ForWind – Zentrum für Windenergieforschung
Koordinierungsstelle
Appelstraße 9 a
30167 Hannover
ForWind – Zentrum für Windenergieforschung
Otto-Hahn-Allee 1
28359 Bremen
Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme
(Fraunhofer IWES)
Am Seedeich 45
27572 Bremerhaven
Fraunhofer IWES
Am Luneort 100
27572 Bremerhaven
Fraunhofer IWES
c/o Universität Bremen
Am Fallturm 5
28359 Bremen
Fraunhofer IWES
Large Bearing Laboratory
Am Schleusegraben 22
21029 Hamburg
Fraunhofer IWES
Postkamp 12
30159 Hannover
Fraunhofer IWES
Merkurstrasse 13
30419 Hannover
Fraunhofer IWES
Küpkersweg 70
26129 Oldenburg