In heutigen WEA sind Getriebe kein Schwachpunkt mehr
Mehr Flexibilität durch Getriebe
Mit oder ohne Getriebe - beide Antriebsstrang-Bauarten kommen in vielen WEA zum Einsatz. Der WEA-Hersteller REpower Systems setzt auf Antriebsstränge mit Getriebe. Welche Vorteile hat dieses Konzept speziell für windschwache Onshore-Standorte, und wie steht es um Wartungsbedarf und Ausfallwahrscheinlichkeit?
»Bei der Beantwortung der Frage, ob in Windenergieanlagen (WEA) ein getriebeloser oder ein getriebebehafteter Generator mehr Vorteile hat, ist es nicht sinnvoll, nur die Einzelkomponenten des Antriebsstrangs zu betrachten«, erläutert Stefan Philipp, Head of Product Management von REpower Systems, einer Tochter der Suzlon-Gruppe. »Weil es ja gerade der Antriebsstrang ist, der Windenergie in elektrische Energie umwandelt, ist es vielmehr notwendig, das Gesamtsystem zu analysieren.«
WEA-Betreiber fordern von ihren Anlagen einerseits maximale Effizienz und Zuverlässigkeit und andererseits minimale Lebenszyklus- und Anschlusskosten. Zudem sollen die Anlagen ihre Umgebung möglichst wenig beeinflussen. Das Hauptproblem sind hier Schallemissionen, die von der Rotordrehung herrühren. Entscheidend für die tatsächliche Geräuschentwicklung ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Rotorblattspitzen bewegen. Und für diesen Wert sind der Rotordurchmesser und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors verantwortlich. Je größer also der Durchmesser und je höher die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors ist, desto höher ist die Blattspitzengeschwindigkeit und desto mehr Geräusche entstehen.
Ausgerechnet bei WEA für windschwache Onshore-Standorte bringt dies jedoch ein Problem mit sich: »Der Rotordurchmesser muss möglichst groß sein, um eine entsprechende Energieausbeute zu bekommen«, erläutert Philipp. »Lange Rotorblätter aber führen zu einer höheren Blattspitzengeschwindigkeit und damit zu mehr Windgeräuschen. Um die Schallemission konstant zu halten, müssten sich längere Rotorblätter entsprechend langsamer drehen.«
Hier kommt der Generator ins Spiel: »Seine Drehgeschwindigkeit und sein Drehmoment sind ebenfalls wichtige Faktoren, wenn es darum geht, maximale Energieausbeute bei minimaler Geräuschentwicklung zu erlangen«, führt Philipp aus. »Und wenn es darum geht, das bestmögliche Verhältnis zwischen Durchmesser und Drehgeschwindigkeit des Rotors einerseits und Drehmoment und Drehgeschwindigkeit des Generators andererseits zu erreichen, stellt sich die Frage, ob der Generator getriebebehaftet oder getriebelos sein soll.«
- Mehr Flexibilität durch Getriebe
- Getriebe oder getriebelos?
