Lebensversicherung für Windräder
USV sorgt für zuverlässigen Betrieb
Um den steigenden Energiebedarf CO2-neutral zu decken, werden immer mehr Windkraftanlagen mit immer größeren Kapazitäten gebaut. Fallen sie aus, bedeutet dies einen großen finanziellen Schaden. Mit unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV) wie der Wisus-48 von Wöhrle lässt sich das verhindern.
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Höhere Leistungen verlangen erweiterte Risikoabsicherung
Mit den immer höheren Leistungen und Anlagengrößen von Windrädern gehen besonders bei terrestrischer Aufstellung auch höhere Risiken einher. Betreiber rechnen im Zeitraum von zehn Jahren mit zwei bis drei Situationen, die den Verlust der Mittelspannungsversorgung mit sich bringen. Für genau solche Fälle ist die Wisus-48 ausgelegt.
Sie kann sechs Stellmotoren mit einer Gesamtleistung von knapp 30 kVA im Worst Case einige Stunden lang alle fünf Minuten mit Strom versorgen und so auch länger andauernde Ausfälle überbrücken. Zusätzlich ist noch eine deutliche Leistungsreserve eingebaut. Schon nach etwa zwei bis drei Stunden ist der Stromspeicher wieder vollgeladen, was der Verfügbarkeit der Notfallstromversorgung zugutekommt.
Die im Fuß des Masts untergebrachte Wöhrle-USV nutzt Lithium-Ionen-Batterien mit der LiFe-Phosphat-Technik als Energiespeicher. Dies ergibt sehr kurze Ladezyklen und allgemein gilt diese Li-Ion-Technik als die sicherste. Außerdem sind Li-Ion-Batterien sehr beständig gegenüber Temperaturschwankungen.
Während die früher verwendeten Bleiakkus bei nur 20 °C ihre Nennkapazität erreichen und bei Abweichungen rasch deutlich an Kapazität einbüßen, sind Li-Ion-Akkus deutlich unempfindlicher und dazu kompakter. Kleinere Abmessungen sind bei den begrenzten Platzverhältnissen im Fuß des Windrads ein großer Vorteil. Zwar wird die Wisus-48 beim Neubau mit dem Kran von oben in den Sockel gehoben, durch die Montage in einem Standard-19 Zoll Schrank lässt sie sich aber auch zur Nachrüstung durch die Tür im Fuß des Sockels transportieren.
Für schlechtes Wetter ausgelegt
Zudem hat der Hersteller die komplette USV-Einheit für raue Umgebungsbedingungen ausgelegt. Alle Bauteile verkraften durch spezielle Beschichtung einen ausgeweiteten Temperatur -und Feuchtigkeitsbereich von -40 °C bis +60 °C. Neben der größeren Unempfindlichkeit führt das auch dazu, dass keine energiefressende Heizung für die Elektronik notwendig ist. Das System liefert im Standardausbau 3 x 400 V. Die Außenleiter lassen sich aber je nach Anforderung einstellen.
Zur Steuerung und zum Monitoring bietet Wöhrle in der Wisus-48 zahlreiche Schnittstellen an. Neben der grundsätzlichen Steuerung auf Zweidraht-Basis mit Relais verfügt die Notfallstromversorgung über eine Netzwerkschnittstelle mit TCP/IP-Stack. Ein eingebauter Webserver liefert über eine aussagekräftige GUI zahlreiche Betriebsdaten und kann auch weitere USV-Systeme verwalten.
Zusätzlich zu den Stellmotoren fordert der Gesetzgeber auch, dass die Gondel sowie die Rotorspitzen mit Beleuchtungseinrichtungen abgesichert werden, weil sonst tief fliegende Flugzeuge und Hubschrauber gefährdet wären. Am Tag erfolgt die Markierung in der Regel durch Farbe, für die Nachtkennzeichnung der Hindernisse ist ein Hindernisfeuer und/oder Gefahrenfeuer vorgesehen. Auch bei Stillstand des Rotors muss mindestens ein Feuer aus jeder Richtung sichtbar bleiben, was sich ebenfalls über die Wisus-48 absichern lässt.
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- Höhere Leistungen verlangen erweiterte Risikoabsicherung