Einsteins Enkeltöchter

Im Rahmen des Projektkurses bearbeiten drei Schüler*innen ein Projekt zur vereinfachten Modellierung von Windenergieanlagen. In Anschluss an die 6-monatige Projektbearbeitungsdauer sollen die Ergebnisse im März 2026 wieder auf dem Schultag der Leibniz Universität Hannover präsentiert werden. 

In dem Projekt geht es einerseits um die aerodynamische Modellierung rechteckiger Auftriebsflächen, deren grundlegende Prinzipien auf Rotorblätter von Windenergieanlagen übertragen werden können. Andererseits stehen die Modellierung von Wellen und Strömungen sowie die daraus resultierenden Einwirkungen auf die Gründungsstruktur einer Windenergieanlage im Fokus.

Mit Hilfe von MATLAB können die Schüler*innen untersuchen, inwiefern sich einzelne Parameter auf die resultierenden Kräfte auswirken. Während bei der aerodynamischen Modellierung beispielsweise der Anströmwinkel oder die Wölbung der Auftriebsfläche dazu zählen, sind es bei der strukturellen bzw. hydrodynamischen Modellierung die Steifigkeit der Struktur oder die Wellenhöhe. Die Ergebnisse der Simulationen sollen anschließend idealisiert auf Windenergieanlagen übertragen werden.

Betreuer/-in:
Paula Krabbe, M.Sc.
Leon Minne, M.Sc.

Im Rahmen des Projekts Einsteins Enkeltöchter haben zwei Schülerinnen aus Hannover ein Projekt zur Schwingungsanalyse von Strukturen bearbeitet. Die beiden Schülerinnen aus der zehnten und zwölften Klasse haben hierbei ca. sechs Monate zusammen an dem Projekt gearbeitet. Als Abschluss des Projekts, wurden die Ergebnisse am 24.03.2022 auf dem Schultag der Leibniz Universität präsentiert.

In dem Projekt ging es um die experimentelle und numerische Analyse des Schwingungsverhalten einer Fachwerkstruktur. Die Schwingungsanalyse ist besonders wichtig für die Auslegung sowie für die spätere Überwachung einer Struktur über die gesamte Lebenszeit. Die erlernten Techniken lassen sich auf viele andere Strukturen wie Gebäude, Brücken oder Windenergieanlagen übertragen.

Die Schülerinnen haben zu Beginn auf dem Messfeld des ISD in Ruthe bei Hannover mithilfe von Beschleunigungssensoren die Schwingung der Struktur gemessen. Im zweiten Schritt wurden die Daten mit MATLAB ausgewertet und die Eigenfrequenzen des betrachteten Gittermasts bestimmt. Zu guter Letzt sollte die Struktur mit einem Finite Elemente Modell simuliert und anschließend die Ergebnisse aus Messung und Simulation miteinander verglichen werden.

Betreuer:
Niklas Dierksen, M. Sc.
Dipl. Ing. (FH) Christian Hente, M. Sc.