Drehbewegungen bis 1800 Grad
Leitungsführung macht Windkraftanlagen zuverlässiger
Energie- und Datenleitungen haben das Potenzial, die Wirtschaftlichkeit von Windkraftanlagen zu steigern. Igus stellt ein neuartiges Leitungsführungssystem vor, das Drehbewegungen bis 1800 Grad unterstützt.
Das Konzept geht aus einer Designstudie hervor und ist jetzt als Vorserienversion erstmals am Markt verfügbar:
Windkraftanlagen befinden sich oftmals in abgelegenen Gebieten, sodass Wartungseinsätze teuer sind – besonders bei Offshore-Anlagen. Daher ist es entscheidend, dass die Anlagen ausfallsicher funktionieren. Das stellt auch hohe Anforderungen an die Verlegung der zahlreichen Leitungen, welche Generator, Getriebe und Steuerungssysteme in der Gondel vom Boden aus mit Energie und Daten versorgen. Da sich die Gondeln der Windkraftanlagen permanent bewegen, um sich optimal nach dem Wind auszurichten, sind die Leitungen über die Zeit starken Belastungen ausgesetzt. Ein Leitungsbruch ist in diesem Umfeld absolut unerwünscht und erfordert im Normalfall eine teure und zeitaufwendige Reparatur. Michael Berteit, Verkaufsleiter Engineering-Projekte und Montage-Service bei Igus, erklärt: »Um die Ausfallsicherheit von Windkraftanlagen und somit ihre Wirtschaftlichkeit zu stärken, haben wir in einer Designstudie eine neuartige und kompakte Leitungsführung entwickelt, welche die Leitungen bei Rotationen der Gondel sicher führt und zuverlässig schützt.«
Unter der Bezeichnung »TRM triflex Rotation Module« (kurz TRM) bietet Igus das vorkonfektionierbare System aus Hochleistungskunststoff nun am Markt an; es lässt sich für Anwendungen individuell projektieren.
Das Funktionsprinzip
Die neuartige Leitungsführung funktioniert folgendermaßen: Das TRM befindet sich im oberen Turmende der Windkraftanlage, direkt unter der Gondel. Darin liegen fünf »triflex«-Energieketten parallel zueinander, gefüllt mit Energie- und Datenleitungen. Die E-Ketten sind dreidimensional beweglich und haben flexible Kettenglieder aus Hochleistungskunststoff, die eine ringförmige Struktur bilden. So kann die Energiekette eine Rotationsbewegung um eine zentrale Achse ausführen. »Wenn sich die Gondel nun dreht, bewegt sich der obere Teil des TRM mit den Energieketten synchron hierzu. Eine bewegliche Stützstruktur im Inneren des Systems sorgt dafür, dass die Energiekette stets ihren Biegeradius einhält und sich immer sicher ablegt«, erklärt Berteit. Dank dieser kontrollierten Führung können die Leitungen Drehbewegungen von bis zu 1800 Grad ausführen, ohne dass sie sich verheddern oder knicken. »Das ermöglicht es den Betreibern, die Gondel bis zu fünfmal um die eigene Achse in eine Richtung zu drehen, ohne schnell gezwungen zu sein, gegen den Wind zu arbeiten. Dadurch bleibt das Ausrichten der Anlage sicher sowie auch energieeffizient.«
Verkürzte Montagezeit
Ein weiteres Ziel von igus war es, den Anwendern der neuen Leitungsführung Platz und Montagezeit zu sparen. Daher hat das Unternehmen das Modul so kompakt gestaltet, dass es mit einem Außendurchmesser von nur 1300 mm und einer Bauhöhe von weniger als einem Meter nur wenig Raum um die Drehachse benötigt. Des Weiteren können Anwender das System im Vorfeld mit den erforderlichen Leitungen bestücken bzw. bereits komplett konfektioniert von igus erhalten. Dafür bietet das Unternehmen Leitungen aus dem »chainflex«-Sortiment an, die Torsionsbelastungen dauerhaft standhalten und auch bei widrigen Umwelteinflüssen wie starken Temperaturschwankungen zuverlässig funktionieren. »Dank der vorkonfektionierten Dreh-Energieführung TRM lässt sich die Montagezeit vor Ort an der Anlage, die oft mit sehr hohen Kosten verbunden ist, um bis zu 50 Prozent verkürzen«, betont Berteit.
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