Ein Rotorblatt eines Windrades bei Osterburg in der Altmark
Bildrechte: MDR/Hagen Tober

Erfindung aus Sachsen-Anhalt Roboter hilft Windräder zu kontrollieren

Windräder zu warten ist aufwendig und gefährlich. Servicemitarbeiter müssen in große Höhe und in das Innere der Flügel klettern. Eine Erfindung aus dem Harz erleichtert nun diese Arbeit – und der Bedarf ist riesig.

MDR-Reporter Hagen Tober
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von Hagen Tober, MDR SACHSEN-ANHALT

Ein Rotorblatt eines Windrades bei Osterburg in der Altmark
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Frühjahr 2018: An einem Windrad brechen zwei Rotorblätter ab, eines liegt hundert Meter entfernt im Wald. "Ein dickes Rohr hat sich wie ein Pfeil in die Erde gebohrt", berichtete die "Neue Westfälische" über die Havarie in Bad Driburg in Nordrhein-Westfalen: "Im dichten Nebel sieht die Landschaft um das zerstörte Windrad aus wie ein Kriegsschauplatz." Nur eine von inzwischen vielen Schäden an den rund 30.000 Windkraftanlagen in Deutschland.

Tickende Zeitbombe

Thomas Stolze, Ingenieur an der Hochschule Harz, sucht schon seit Jahren nach Möglichkeiten, Windkraftanlagen auf ihren Verschleiß zu prüfen. Er warnt, viele Windräder sind inzwischen 20 oder 25 Jahre alt. Und je länger sie in Betrieb seien, umso mehr steige die Gefahr schwerwiegender Havarien.

Der TÜV-Verband schätzt rund 50 schwere Schäden an Windrädern im Jahr. "Im Grunde ist es nur eine Frage der Zeit, bis bei einer Windrad-Havarie Menschen zu Schaden kommen", so Joachim Bühler, Geschäftsführer des TÜV-Verbands im Oktober 2018. Dieser Darstellung widersprach der Bundesverband Windenergie und verwies auf die "qualitativ hohe Prüfarchitektur".

Natürlich könne man Rotorblätter von außen mit Drohnen abfliegen und auf Schäden untersuchten, sagt Thomas Stolze, doch wie es innen drin in einem Windradflügel aussieht, das bleibt im Verborgenen.

Roboter-Praxistest in Windpark bei Osterburg

Ein Windrad wird bei Osterburg in der Altmark mit Hilfe eines neuartigen Wartungsroboters inspiziert.
Bevor es zu spät ist und Unglücke passieren: Ein neuer Roboter hilft die Flügel von Windrädern, die Rotorblätter, zu inspizieren. Bildrechte: MDR/Hagen Tober
Ein Windrad wird bei Osterburg in der Altmark mit Hilfe eines neuartigen Wartungsroboters inspiziert.
Bevor es zu spät ist und Unglücke passieren: Ein neuer Roboter hilft die Flügel von Windrädern, die Rotorblätter, zu inspizieren. Bildrechte: MDR/Hagen Tober
Ein Arbeiter setzt wartet einen Windradflügel bei Osterburg in der Altmark mit Hilfe eines neuartigen Wartungsroboters.
Werden Schäden, beispielsweise an den Rotorblättern übersehen, kann es schnell zu Havarien an den Windkraftanlagen kommen. Bildrechte: MDR/Hagen Tober
Das Innenleben eines Rotorblattes einer Windkraftanlage bei Osterburg in der Altmark
Die Hochschule Harz hat vor vier Jahren den Prototypen eines Inspektionsroboters vorgestellt, der die inneren Strukturen eines Rotorblatts untersuchen ... Bildrechte: MDR/Hagen Tober
Ein Rotorblatt eines Windrades bei Osterburg in der Altmark
... und bis in die Spitzen des Windradflügels fahren kann. Bildrechte: MDR/Hagen Tober
Thomas Stolze von der Hochschule Harz mit dem neuartigen Wartungsroboter für die Inspektion von Windrädern
Thomas Stolze, Ingenieur an der Hochschule Harz, begründet die Entwicklung: "Wenn man sich anschaut, dass wir über 30.000 Windkraftanlagen in Deutschland haben, dann ist der Bedarf der Inspektion dieser Anlagen immer größer geworden." Bildrechte: MDR/Hagen Tober
Der Prototyp des Wartungsroboters für Windradflügel der Hochschule Harz
"Derzeit ist der Stand, dass es nur mit Schiebekameras Inspektionen gibt. Heißt, es klettern Servicemitarbeiter dort hinein und die müssen das alles manuell aufnehmen", erzählt Stolze von der Hochschule Harz. Deswegen habe man vor vier Jahren diesen Prototypen eines Wartungsroboters entwickelt. Bildrechte: MDR/Hagen Tober
Ein Windrad wird bei Osterburg in der Altmark mit Hilfe eines neuartigen Wartungsroboters der Hochschule Harz inspiziert.
Die Hochschule Harz hat dieses Projekt inzwischen zur Marktreife gebracht. Erste Praxistests sind absolviert. Demnächst soll der Roboter noch mit Ultraschallsensoren und Thermografiegeräten ausgestattet werde. Bildrechte: MDR/Hagen Tober
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Prototyp im Harz entwickelt

Hier schafft die Hochschule Harz Abhilfe. Gemeinsam mit seinem Team aus Wissenschaftlern, Studenten und Kooperationspartnern entwickelte Stolze einen Roboter, der mit schwenkbaren, hochauflösenden Kameras und einem 3D-Sensor ausgestattet ist und präzise Aufnahmen aus dem Inneren des Rotorblatts liefern kann. Den Prototypen hat das Team bereits auf der Hannover Messe 2015 vorgestellt.

An der Hochschule Harz wurde die vergangenen Jahre weiter getüftelt und dieser Prototyp zur Marktreife gebracht. Mit seinen geringen Abmessungen kann der Roboter deutlich weiter in die Rotorblattspitzen vordringen, als das menschliche Prüfpersonal. Weitere Neuerungen, wie ein Ultraschall-Prüfkopf oder ein Thermografiegerät, lassen sichere Aussagen über die Beschaffenheit der Strukturen von Windkraftflügeln zu.

Inspektionsroboter im Praxistest

Die Energieerzeuger warten schon lange auf eine derartige Technik. Im FEFA-Windpark bei Osterburg in der Altmark stellt der Inspektionsroboter nun seine Leistungsfähigkeit unter Beweis. In 137 Metern Höhe fährt er nacheinander jeden der drei Flügel ab und liefert Ergebnisse über die Materialbeschaffenheit. Für das Wartungspersonal ist das eine echte Arbeitserleichterung. Bisher mussten sie in die Flügel hinein kriechen und mit Fotoapparaten den Zustand des Innenlebens der Rotorblätter dokumentieren. Problematisch dabei, die Rotorblätter verjüngen sich zur Spitze derart, dass die letzten 20 Meter für menschliches Personal gar nicht erreichbar sind.

Der Roboter muss leichter werden

Einzige Bitte des Wartungspersonals: Der Roboter muss noch leichter werden. Das zehn Kilogramm schwere Gerät durch die schmalen Zugänge in der Gondel der Windkraftanlage zu jonglieren, ist ein echter Kraftakt.

Thomas Stolze von der Hochschule Harz, ist für die Tipps dankbar. Er sagt, zumindest was die Kameras und die LED-Leuchten angeht, bestehen Möglichkeiten zur Gewichtsreduzierung. Denn diese Systemdetails werden immer kleiner und dennoch qualitativ immer ausgefeilter.

MDR-Reporter Hagen Tober
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Über den Autor Hagen Tober begann seine Fernsehlaufbahn 1992 bei MDR SACHSEN-ANHALT. Mitte der Neunziger sammelte der gebürtige Sachse weitere Erfahrungen beim NDR, dem ORB und dem SFB. Nach 15 Jahren Reportertätigkeit für das Auslandsfernsehen Deutsche Welle TV kam er 2013 wieder zurück zum MDR. Hier arbeitet Hagen Tober hauptsächlich im Bereich Fernsehen, aber auch für den Hörfunk und die Onlineredaktion. Seine Lieblingsorte in Sachsen Anhalt sind die Altmark, der Harz und die Flusslandschaften von Elbe, Saale und Unstrut.

Quelle: MDR/mp

Dieses Thema im Programm: MDR SACHSEN-ANHALT HEUTE | 09. Juli 2019 | 19:00 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 10. Juli 2019, 15:48 Uhr

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