Forschung und Entwicklung

Forschung und Entwicklung

Forschung und Entwicklung

Forschung ist das grundsätzliche Streben nach und der Erwerb von neuen Kenntnissen. Entwicklung ist im nächsten Schritt die erstmalige Konkretisierung und praktische Umsetzung.

Forschung & Entwicklung ist der Grundbaustein vieler mittelständischer Firmen im Maschinenbau. Das Fundament der Maschinenbaubranche basiert auf dem einzigartigen Knowhow, entstanden durch Forschung und Entwicklung.

Die Forschung & Entwicklung neuer Produkte und Anwendungen hat bei der Worthmann Maschinenbau GmbH und MACEAS seit jeher einen hohen Stellenwert. Bereits Ende der 1990er Jahre haben wir mit der Ultraschall-Gasblasen-Detektion im Wasserbad neue Maßstäbe in der Dichtheitsprüftechnik von Kraftstoffbehältern gesetzt. Die automatisierte und werkerunabhängige Dichtigkeitsprüfung von Kraftstoffbehältern mit Hilfe der Ultraschalltechnologie wurde zur Standardvorgehensweise in der Qualitätssicherung aller namhaften OEMs und Tier 1-Zulieferer im automobilen Umfeld.

In den darauffolgenden knapp zwei Jahrzehnten gab es eine Vielzahl von Neuentwicklungen und Forschungsprojekten. Im Jahr 2009 wurde die erste Helium-Vakuum-Dichtigkeitsprüfanlage entwickelt und gebaut, um die gestiegenen Anforderungen an Leckraten und Taktzeiten realisieren zu können. Das starke Wachstum im Bereich der erneuerbaren Energien, primär der Windenergie in den 2000er und 2010er Jahren trieb uns ebenfalls um, hin zu vollautomatisierten Produktionsanlagen für Windkraft-Rotorblättern.

Im Zuge der Energie- und Verkehrswende beschäftigen wir uns heute mit den Themenbereichen Wasserstoff-Technologie und Batterie-Anwendungen. Dabei geht es unter anderem um die Dichtheitsprüfung von Bipolarplatten der Brennstoffzelle, kryogene Wasserstoffbehälter und die End-of-Line-Dichtigkeitsprüfung von Batteriezellen.

Im Folgenden stellen wir unsere aktuellen Forschungs- und Entwicklungsprojekte vor.

Unsere Zielsetzung:

Dichtigkeitsprüfung und Vakuumerzeugung von kryogenen Wasserstoffbehälter (LH2)

Mit der von uns entwickelten Prüfvorrichtung für Kryogentanks lassen sich Behälter auf Dichtheit prüfen, aber auch Versuche fahren, in denen das Evakuierverhalten getestet werden kann.

Besuchen Sie unsere Microsite, um weitere Informationen über die von uns entwickelte Anlage zu erhalten.

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Ultraschallfehleranalyse zur Frühdetektion in Leistungstransformatoren

In diesem Projekt soll ein Transformator-Ultraschallfehleranalysesystem entwickelt werden.

In der elektrischen Energieübertragung werden häufig ölgefüllte Transformatoren eingesetzt. Einsatzorte können Umspannwerk-Leistungstransformatoren oder auch die in Windenergieanlagen oder Netz-Übergabestationen eingesetzten Transformatoren sein.

Der Einsatz bisheriger Schutztechnik ist auf ein verstärktes Gasen des Transformators angewiesen und stellt den Transformator vollkommen außer Betrieb. Alternativ detektieren die elektrischen Schutzverfahren eines Transformators häufig erst dann einen Fehler, wenn er bereits merkbaren Einfluss auf dessen Funktion hat (z.B. Wicklungswiderstandsmessung, Magnetisierungsstrommessung, Messung des Übersetzungsverhältnisses usw.).

Durch den Einsatz der Ultraschallfehleranalyse im Umfeld der Leistungstransformatoren kann ein übergreifender, sowie standardisierter Fehlerfrüherkennungsschutz kosteneffizient umgesetzt werden. Das Transformator-Ultraschallfehleranalysesystem soll mittels Ultraschall Sende- und Empfangseinrichtung die Gasblasenbildung und deren Verteilung in den Transformatoren erkennen sowie deren Veränderung/Häufung gezielt in einen Alterungs- und/oder Fehlerentstehungsprozess einordnen.

Durch den flächendeckenden Einsatz können die Transformatoren im Frühwarnverfahren künftig planmäßig getauscht und Ausfälle am Netz somit besser vermieden werden. Durch den Ausfall eines Transformators ggf. entstehende Vergütungsdefizite kommen somit nicht zum Tragen.

Im unteren und mittleren Preissegment (am Beispiel der Windenergieanlagen) ermöglicht diese Technologie neben den Frühwarnaspekten auch die kostengünstige und effiziente Verifizierung angehender (neuer) Trafoserien vor dem Serieneinsatz.

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