Schwingungstilger (Tuned Mass Damper) in der Windenergie

Definition

Ein Schwingungstilger (engl. Tuned Mass Damper, TMD) ist ein passives mechanisches System zur Reduktion von Schwingungen in Bauwerken und Maschinen. In der Windenergie wird er eingesetzt, um Turmschwingungen zu verringern, die durch Windlasten, Wellenlasten oder Anregungen aus dem Rotor entstehen können. 

Fachliche Vertiefung

Schwingungstilger bestehen in der Regel aus einer Masse, Federn und Dämpfungselementen. Sie werden auf die Eigenfrequenz des Turms abgestimmt und erzeugen Gegenschwingungen. In Windenergieanlagen hilft dies, unerwünschte Turmschwingungen wirksam zu reduzieren. TMDs werden bei hohen Türmen (> 100 m) eingesetzt, bei denen Turmeigenfrequenzen mit harmonischen Anregungen aus dem Rotor oder Wellenanregungen zusammen fallen. Außerdem hilft er, winderregte Querschwingungen wirksam zu reduzieren. 

Unsere Einordnung im Fachkontext

In der Praxis werden Schwingungstilger für Windkraftanlagen häufig modular aufgebaut und projektspezifisch auf Turmhöhe, Masseverteilung und Eigenfrequenz abgestimmt. Die Auslegung erfolgt in der Regel auf Basis von Lastdaten und simulationsgestützten Berechnungen. Durch die gezielte Dämpfung kritischer Moden lassen sich dynamische Beanspruchungen reduzieren und die strukturelle Integrität der Türme verbessern.