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Kleinwindkraftanlage WESpe

Individuell ausgelegter Generator verbessert Wirkungsbilanz nachhaltig

27. November 2014, 13:46 Uhr | Dipl. Ing (FH). Maik Will, Energie- und Antriebssysteme bei Johannes Hübner Giessen

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Generator hilft, auf IEC-Adapter zu verzichten

Ein weitreichender Effekt hinsichtlich Gewichtsreduzierung konnte erzielt werden, indem am Getriebe die sogenannte IEC-Aufnahme oder IEC-Glocke einspart wurde. Das Gewicht der Gondel muss aus zwei Gründen gering sein: Einerseits lässt sich die Windkraftanlage mit einer leichten Gondel besser aufstellen, andererseits verhindert ein geringes Gewicht die Entstehung von Eigenfrequenzen. Diese würden wiederum Schwingungen erzeugen, die die Anlage schädigen.

Die etwa vier bis fünf Kilogramm schwere IEC-Glocke befindet sich üblicherweise am Getriebe, um den Generator mit einem Standardwellenende aufzunehmen. Johannes Hübner Giessen fertigte den Generator so, dass er direkt in das Getriebe passte. Die Welle musste speziell für das Getriebe mit Sonderwelle und Sonderlagerschild ausgelegt werden, damit auf die IEC-Glocke verzichtet werden konnte. »Das ist keine typische Vorgehensweise. Das macht nicht jeder Hersteller. Wir gehen auf jeden Kunden besonders ein und setzen seine Wünsche um«, erklärt Prof. Ing. Ewald Ohl.

Eine weitere Maßnahme für die individuelle Anpassung des Generators umfasst die Abstimmung der Generatorspannung für den Wechselrichter auf den speziellen Einsatzfall. Dies war erforderlich, da der Wechselrichter nur einer gewissen Eingangsspannung standhält bzw. nur in einer gewissen Eingangsspannung arbeitet. Wird diese nach oben überschritten, nimmt die Elektronik des Wechselrichters Schaden. »Damit dies nicht passiert, muss ein besonderer Schutz gewährleistet sein. Der Generator musste hierfür in den Arbeitsbereich des Wechselrichters hinsichtlich der Spannung angepasst werden«, so Prof. Ewald Ohl.

Auf diese Weise bleibt der Generator auch bei Überdrehzahl intakt und speist dagegen auch bei niedriger Drehzahl noch Energie in den Wechselrichter ein. Denn der Arbeitsbereich des Wechselrichters hängt unmittelbar mit den Windgeschwindigkeiten zusammen: Bei niedriger Windgeschwindigkeit dreht der Generator langsam und soll, wenn möglich, noch einspeisen; bei hoher Windgeschwindigkeit droht Überdrehzahl und damit Überspannung, die den Wechselrichter schädigt.