Windkraft-Anlagen Aluminiumkabel haben Vorteile

Die Leitungskabel in einer Windkraftanlage können durchgängig oder segmentiert verlegt werden.
Die Leitungskabel in einer Windkraftanlage können durchgängig oder segmentiert verlegt werden.

Mit der neuen Serie „Heluwind WK Powerline ALU“ hat das Unternehmen Helukabel seit zwei Jahren nahezu ein Alleinstellungsmerkmal, das Windkraftbetreibern zahlreiche Vorteile bietet.

„Die Leistungsverkabelung in einer Windkraftanlage (WKA) hängt von verschiedenen Faktoren ab, welche die Turm-Struktur und der Auftraggeber vorgeben“, sagt Uwe Schenk, Global Segment Manager Wind bei der Helukabel GmbH. Zum einen gibt es verschiedene Turmarten, die sich einteilen in Stahlrohrtürme, Betonrohrtürme, Hybridtürme, Gittermasttürme und Holztürme. Die Hybridtürme bestehen aus Stahlbeton und Stahlelementen und können zurzeit bis zu 140 m hoch gebaut werden.

Die Auslegung der Leitungen ist zudem abhängig von der Anlagengröße. Eine Windkraftanlage produziert zwischen 1 und 7,6 MW, die von der Gondel nach unten zu bringen sind. Die Leistungsverkabelung kann mit Kupfer oder Aluminium ausgeführt werden. Hier gibt es zwei favorisierende Gruppen am Markt: Die einen bevorzugen das Kupferkabel, weil sie sich auf der sicheren Seite damit glauben. Die anderen setzen auf das Aluminiumkabel, weil sie zudem auf den kaufmännischen Aspekt fokussiert sind.

Kupfer im Loop, Aluminium im Turm

„Jeder Hersteller elektrischer Kabel und Leitungen hat eine eigene Philosophie zur Auswahl des richtigen Isolations- und Leiterwerkstoffes. Es gibt Anbieter, die eine Empfehlung für Aluminium für die Torsionsanwendung im Kabel-Loop der WKA aussprechen. Das entspricht nicht unserer Erfahrung“, so Schenk. Über eine geplante Lebensdauer der WKA von ca. 20 Jahren werden den Leitungen in dieser Applikation bis zu 15.000 Torsionszyklen abverlangt. Dieser Teil der Leistungsverkabelung vom Generator über den frei hängenden Loop bis zur Turm-Innenwand sei richtig Stress für die Leitungen. Daher verwendet der Leitungsspezialist dort ausschließlich den wesentlich belastbareren Kupferleiter der Klasse 5 mit einer speziellen Verseilung der einzelnen Litzen. Als Isolationswerkstoff für die Aderisolation und Mantel werden spezielle hochabriebfeste Materialien eingesetzt. „Nach nunmehr über 6500 km installierten Loop-Leitungen kennen wir die heikelste Stelle der Leistungsverkabelung einer Windkraftanlage und haben diese Anwendung, die ich als Achillesferse betrachte, seit Jahren im Griff“, resümiert der Segmentleiter.

Die herkömmliche Bauweise von WKA ist der Stahlturm mit drei bis vier Segmenten. Hier gibt es die Möglichkeit, dass die Leitungen beim Turmbauer vorinstalliert werden. Bei der Montage vor Ort werden die einzelnen Kabel dann über Pressverbindungen, der sogenannten Crimptechnik, miteinander verbunden. Dabei entstehen bis zu 80 Pressverbindungen, die gut gemacht und gut isoliert sein müssen, damit eine dauerhafte Funktion später gewährleistet ist. Eine gesamte Anlage so leitungstechnisch zu verbinden, dauert zwei bis drei Tage und ist sehr aufwendig. Auch dieser Teil der Leistungsverkabelung muss über die gesamte Lebensdauer der WKA funktionieren.