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Windenergieanlagen - Aufholjagd bei der Turmkopfmasse

15.12.2011
Die hohe Turmkopfmasse wurde getriebelosen Windenergieanlagen lange als entscheidender Nachteil ausgelegt. Bei der 2. VDI-Konferenz „Getriebelose Windenergieanlagen“ am 7. Und 8. Dezember in Hamburg wurde jedoch deutlich, dass sich bei modernen Anlagendesigns das Gewicht deutlich reduzieren lässt.

Somit erreichen die jüngsten Getriebelosen die Gewichtsklasse der aktuell leichtesten Getriebeanlagen. Beim Thema Zuverlässigkeit sind die Hersteller von getriebelosen Anlagen optimistisch, einen Vorteil gegenüber den Anlagen mit Getriebe zu besitzen und so zukünftige Betreiber und Investoren überzeugen zu können.

VDI-Veranstaltung unterstreicht Notwendigkeit innovativer Generatorkonzepte für Windenergieanlagen

Die Turmkopfmasse hat entscheidenden Einfluss auf die Lasten innerhalb der Gesamtanlage, setzt die Rahmenbedingungen für die Logistik und bestimmt einen Großteil der Herstellungskosten. Als Gewichts-Benchmark für Getriebeanlagen

führte Konferenzleiter Prof. Dr.-Ing. Friedrich Klinger von der Innowind Forschungsgesellschaft beispielhaft die Vestas V-90 an. Mittlerweile haben Siemens, Enercon und Leitwind auch getriebelose Windenergieanlagen im Programm, die ebenfalls dieser Gewichtsklasse nahe kommen. Ein zweites entscheidendes Erfolgskriterium für den effizienten Anlagenbetrieb ist die technische Zuverlässigkeit.

Geringere Anzahl rotierender Teile
Momentan haben erst wenige Hersteller mehrjährige Betriebserfahrung mit getriebelosen Anlagenkonzepten. Daten dazu sind in der Branche nicht frei verfügbar. Für moderne Momentenlager, die eine Schlüsselkomponente für ein leichtes Anlagendesign darstellen, fehlt es noch an einem vertrauensbildenden „long track record“. Testeinrichtungen können in einem verkürzten Zeitraum die Summe der Belastungen nachbilden, die im Laufe der gesamten Gebrauchsdauer an der Anlage auftreten. Auf dieser Basis können wegweisende Erkenntnisse für Optimierungen und Neuentwicklungen gewonnen werden.
Optimierung von Prüfeinrichtungen für Prototypen
Wie die Optimierung von Prüfeinrichtungen für bestehende und zukünftige Windenergieanlagen aussehen könnte, untersucht Sitzungsleiter Prof. Klinger im Rahmen seiner Zweittätigkeit am Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES). Seiner Meinung nach wird in der Windenergiebranche allgemein noch zu wenig mit Prüfeinrichtungen gearbeitet, um die Zuverlässigkeit der Designs abzusichern. In seiner Position am IWES leitet er seit Oktober 2011 die Projektgruppe "Getriebeloses Anlagendesign" in Saarbrücken.
Innovation ist Schlüssel zu Wettbewerbsfähigkeit
Am Fraunhofer IWES in Bremerhaven soll ein komplexer Gondelprüfstand mit einer Antriebsleistung von 10 Megawatt entstehen, auf dem sowohl Gondeln von getriebelosen als auch von Getriebeanlagen getestet werden können. Auch die Erprobung neuer Ansätze für die Regelungstechnik, die Prüftechnik sowie die Modularisierung und Standardisierung im Anlagendesign sollen durch den 2014 in Betrieb gehenden Prüfstand forciert werden. Den von Kundenseite gewünschten

wartungsarmen und dabei kostengünstigen Triebstrangkonzepten sowie den aktuellen Entwicklungen am Weltmarkt mit neuen, teilweise sehr finanzstarken, Anlagenherstellern aus dem asiatischen Raum könne in Deutschland nur mit Innovation begegnet werden.

Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik
Standort Bremerhaven
Am Seedeich 45
27572 Bremerhaven, Germany
Britta Rollert, PR-Referentin
Telefon : +49 471 14 290-220
Fax : +49 471 14 290-111
E-Mail: info@iwes.fraunhofer.de

Uwe Krengel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.iwes.fraunhofer.de/
http://www.vdi-wissensforum.de/

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