Windenergie-Ingenieurwesen

Basiskompetenz Maschinenbau

Maschinenbauingenieure analysieren den Wind und machen dessen kinetische Energie als mechanische Energie nutzbar.

Studienschwerpunkte im Kompetenzbereich Wind und mechanische Energiewandlung sind daher zum Beispiel Aerodynamik & Aeroelastik, Strukturmechanik und -dynamik sowie Faserverbundtechnologie.

Im Kompetenzbereich Projektierung, Fertigung, Bau und Betrieb liegt der Fokus auf planerischen und wirtschaftlichen Aspekten, die mit ingenieurwissenschaftlichen Modulen ergänzt werden können.

Kompetenzbereiche

Wind und mechanische Energiewandlung
Projektierung, Fertigung, Bau und Betrieb

Kompetenzbereich: Wind und mechanische Energiewandlung

Maschinenbauingenieure sind typischerweise für die mechanische Energiewandlung zuständig. Sie stellen die kinetische Energie des Windes als nutzbare mechanische Energie zur Verfügung.

Ihr Aufgabenfeld erstreckt sich daher von der probabilistischen Erfassung des Windfeldes, der aerodynamischen und strukturellen Auslegung der Rotorblätter bis hin zur Auslegung der Triebstrangkomponenten wie etwa Nabe, Lager und Getriebe.

Dank aeroelastischer Simulationen der gesamten Anlage können die Ingenieure Interaktionen zwischen der Anlage und dem Wind oder auch zwischen

Anlagenkomponenten untereinander analysieren, ein hohes Maß an Systemverständis aufbauen und Optimierungspotentiale entdecken.

Studierende erwerben während des Studiums umfassende Softwarekenntnisse. Excel und Matlab gehören als Ingenieurtools zu den Standards. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Je nach Vertiefung und persönlichem Interesse kommen weitere Anwendungen hinzu. Mehr dazu in den Modulbeschreibungen.

Zum Softwarekatalog mit kostengünstigen und kostenlosen Angeboten für Studierende der Leibniz Universität Hannover geht es hier. Die Institute und der IT Service der Universität bieten außerdem regelmäßig Software-Tutorien an.

Highlights

Rotorblatt-Entwurf für Windenergieanlagen

Durchführung einer aerodynamischen und strukturellen Auslegung eines Rotorblattes im Hinblick auf Ertrags- und Lastoptimierung in Matlab
Fertigung von Modellrotorblättern von ca. 2 m Länge, die den Studierenden mit den besten Hausarbeiten überreicht werden

Aeroelastische Stabilität in Abhängigkeit der Schwerpunktlage [Hansen]

Aerodynamik und Aeroelastik von Windenergieanlagen

Vermittlung mechanischer Grundlagen, um das dynamische Verhalten von Windenergieanlagen simulieren zu können
Behandlung u.a. von aeroelastischen Instabilitäten, Modalreduktion von Rotorblättern, instationärer Aerodynamik, aerodynamischer und mechanischer Dämpfung

Faserverbund-Leichtbaustrukturen

Die Studierenden erwerben umfassende Grundkenntnisse über faserverstärkte Kunststoffe als Werkstoff sowie Entwurf und Berechnung von Faserverbund-Leichtbaustrukturen

Kompetenzbereich: Projektierung, Fertigung, Bau und Betrieb

Für die Maschinenbauingenieure mit der Vertiefung „Projektierung, Fertigung, Bau und Betrieb“ stehen planerische und wirtschaftliche Aufgabenfelder im Mittelpunkt. Sie planen und optimieren Windparklayouts und befassen sich mit allen essenziellen Schritten: von Bau bis Betrieb. In der Fertigung widmen sie sich als Maschinenbauer typischerweise den Rotorblättern, der Nabe und dem Triebstrang und beraten als Projektingenieure die Geschäftsführung zum Beispiel bei finanziellen Fragestellungen in der Produktion und Projektierung.

Studierende erwerben während des Studiums umfassende Softwarekenntnisse.

Excel und Matlab gehören als Ingenieurtools zu den Standards. Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Je nach Vertiefung und persönlichem Interesse kommen weitere Anwendungen hinzu. Mehr dazu in den Modulbeschreibungen. Projektierer werden zudem in WindPRO, Marktführer für die computergestützte Windpark-Planung, geschult.

Zum Softwarekatalog mit kostengünstigen und kostenlosen Angeboten für Studierende der Leibniz Universität Hannover geht es hier. Die Institute und der IT Service der Universität bieten außerdem regelmäßig Software-Tutorien an.

Highlights

Rotorblatt-Entwurf für Windenergieanlagen

Durchführung einer aerodynamischen und strukturellen Auslegung eines Rotorblattes im Hinblick auf Ertrags- und Lastoptimierung in Matlab
Fertigung von Modellrotorblättern von ca. 2 m Länge, die den Studierenden mit den besten Hausarbeiten überreicht werden

Planung und Errichtung von Windparks

Vorstellung von Planungsstrategien und –konzepte von On- und Offshore-Windparks
In der begleitenden Übung werden Windstatistiken und darauf basierende Windparklayouts mit Excel bzw. Matlab erstellt

Computergestützter Windpark-Entwurf

Durchführung eines Windpark-Entwurfs mit dem Softwarepaket WindPRO und WAsP Schnittstelle