Ny teknologi forhindrer vindmølleulykker

Forskere fra Aalborg Universitet (AAU) Esbjerg har udviklet et system, som ved hjælp af sensorer og software kan opdage fejl i vindmøller og forhindre ulykker.

Skader på vindmøllevinger er en af de største udfordringer ved at bruge vind som kilde til bæredygtig energi. Belastningen på de store vinger er enorm, og for at sikre en stabil og sikker drift, er det nødvendigt, regelmæssigt at efterse møllerne for skader.

Det foregår typisk ved en manuel inspektion, hvor møllen først bliver slukket, hvorefter en tekniker kravler op og lader sig fire ned langs en vinge ad gangen i et langt reb.   Det er besværligt, farligt og samtidig temmelig dyrt. Både i arbejdstid, men også fordi møllen ikke producerer strøm imens. Nu ser det dog ud til, at manuelle inspektioner snart helt kan undgås.

Bilal Ali Qadri, der er videnskabelig assistent på Institut for Byggeri og Anlæg ved AAU Esbjerg, har sammen med sin vejleder adjunkt Martin Dalgaard Ulriksen udviklet en ny kontrolmetode, der ved hjælp af indbyggede sensorer i møllevingerne hele tiden sender data til et kontrolcenter om, hvordan vingerne bevæger sig.

På den måde bliver selv den mindste forandring eller unormale bevægelse hurtigt registreret. Kører alt som det skal, kan man undgå fordyrende manuelle inspektioner, men hvis der opstår uregelmæssigheder, kan man skride ind, inden det går galt.

Fem centimeters nøjagtighed

Ved at kombinere statistiske data med realtids-data fra sensorer på en vindmølle, har Bilal Ali Qadri og Martin Dalgaard Ulriksen udarbejdet en matematisk model, der viser, hvordan vindmøllevinger bevæger sig og vibrerer under normale forhold, ved forskellige vindstyrker og i forskellige temperaturer.

Ved at bruge den matematiske model til at sammenligne med den data, der hele tiden kommer ind fra møllevingerne, kan systemet lynhurtigt opdage uregelmæssigheder i vingernes bevægelser. Samtidig kan det også ret nøjagtigt forudsige, hvad problemet er, og hvor i den enkelte vinge en eventuel skade er opstået.

- Vi har formået at finde skader, der på sigt ville kunne blive et problem i en møllevinge, med helt ned til fem centimeters nøjagtighed, vel at mærke mens møllen har kørt, siger Bilal Ali Qadri. – Så nøjagtige er de matematiske modeller, vi arbejder med.

Stort potentiale

Der er oplagte økonomiske fordele for vindmølleindustrien ved at tage systemet, som kaldes ’vibrationsbaseret strukturel skadesmonitorering’, i brug. Teknologien begrænser sig dog ikke kun til vindmøller, siger Bilal Ali Qadri.

- Det næste logiske skridt er at undersøge om teknologien kan anvendes til at overvåge uregelmæssigheder i flyvinger. Vi går ud fra at der er nogle sammenlignelige mønstre og udfordringer. Det samme gør sig gældende ved brokonstruktioner. Det er også et område, hvor vibrationsbaseret overvågning ville kunne hjælpe med til at undgå store ulykker og tab af menneskeliv.

Bilal Ali Qadris forskning på AAU Esbjerg er blevet til i samarbejde med Brüel & Kjær, Vestas og Rambøll.

FAKTA:

- Aalborg Universitet i Esbjerg har 550 studerende.

- På campus i Esbjerg og uddannes ingeniører inden for Byggeri & Anlæg, Maskinteknik, Energi, Elektronik og Kemi & Bioteknologi.

- AAU er for øjeblikket rangeret som verdens fjerde bedste ingeniøruniversitet – det bedste i Europa.