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Windrad ohne Getriebe: Weniger Wartungsaufwand

10.07.2008
Um Windenergieanlagen auf hoher See noch zuverlässiger zu machen, erprobt Siemens jetzt Windturbinen ohne Getriebe.

Ihr Hauptvorteil liegt in einem einfacheren Design, das mit weniger Maschinenkomponenten auskommt. Damit soll der Wartungsaufwand sinken und die Verfügbarkeit steigen. Vor allem auf hoher See ist das ein Vorteil, weil hier Ausfälle der Turbinen sofort hohe Kosten verursachen. Windenergie ist ein wichtiger Bestandteil des Siemens-Umweltportfolios, mit dem das Unternehmen im Geschäftsjahr 2007 einen Umsatz von 17 Milliarden Euro erzielte.


Die erste der getriebelosen Windenergieanlagen wird in der zweiten Juliwoche an einem Standort in West-Dänemark errichtet, die zweite Anlage soll bis Ende des Jahres installiert werden. Beide Turbinen haben eine Leistung von 3,6 Megawatt (MW). Mit einem Rotordurchmesser von 107 Metern haben die Testanlagen ähnliche Merkmale wie die Serienturbinen des Typs SWT-3.6-107.

Mit dem Forschungsprojekt, das sich über einen Zeitraum von zwei Jahren erstreckt, will Siemens Energy herausfinden, ob und ab welcher Leistungsklasse die getriebelosen Maschinen wettbewerbsfähig zu Anlagen mit Getriebe sind. Die getriebelose Antriebstechnik ist nämlich in der Regel schwerer und in der Produktion kostenintensiver als konventionelle Maschinen.

Ein Getriebe übersetzt die niedrige Drehzahl des Windrotors in die hohe Drehzahl zur Stromerzeugung. Die getriebelosen Testanlagen besitzen dagegen Synchrongeneratoren, die von so genannten Permanentmagneten erregt werden. Sie übersetzen die Rotorbewegung direkt in elektrische Energie. Diese Generatoren zählen zu den größten Permanentmagnet-Maschinen, die jemals gebaut wurden. Sie haben Drehmomente in der Größenordung von 2.500 Kilo-Newtonmeter. Zum Vergleich: ein starker Elektroantrieb für ein Fahrzeug besitzt deutlich weniger als ein Kilo-Newtonmeter Drehmoment.

Die Generatoren werden in einem speziell errichteten Prüffeld auf Herz und Nieren getestet. Hier können sie bei variablen Geschwindigkeiten bis über die Nennleistung hinaus betrieben werden. Der erste Generator hat alle theoretischen Annahmen bestätigt. Der Test des zweiten Generators läuft seit Juni. (RN 2008.07.4)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens ResearchNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

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