Neues Antriebskonzept bringt Wirbel in die Windbranche

Mit einem neuen Getriebekonzept lässt sich eine kompakte Bauweise der Gondel von Windkraftanlagen erreichen. Der Antrieb soll weniger Material benötigen und bis zu 25 % kostengünstiger sein als der von herkömmlichen Windkraftanlagen. VDI nachrichten, Düsseldorf, 11. 9. 09, ciu

Große Windkraftanlagen bestehen im Wesentlichen aus drei Komponenten – dem Turm, den Rotorblättern sowie der Gondel mit Generator und teilweise Getriebe. Vor allem die Rotorblätter und die Gondel werden technisch immer weiter verfeinert. Einen großen Schritt bei der Weiterentwicklung der Gondel hat nun die Firma Aerodyn aus Rendsburg gemacht: Anlass der als „Super Compact Drive“ (SCD) bezeichneten neuen Entwicklung war es, die Nachteile der beiden vorherrschenden Anlagentypen – Getriebeanlagen und direkt getriebene Anlagen mit Synchron-Generator – zu eliminieren. Damit werden neue Wege hinsichtlich Kompaktheit, Gondelgewicht und Zuverlässigkeit eingeschlagen, um die Wirtschaftlichkeit der Windkraftanlagen weiter zu verbessern.

Grundgedanke der neuen Technologie ist es, die Komponenten Rotorlager, Getriebe und Generator mit etwa dem gleichen Durchmesser auszulegen, hintereinander anzuordnen und die Gehäuse der Bauteile zur Lastübertragung vom Rotor in den Turmkopf zu verwenden. Die geplante Anlage mit einer Leistung von 2,5 MW bis 3 MW ist inklusive Nabe 7,70 m lang, 3 m breit und 3,30 m hoch. Die kompakte Bauweise und Unterbringung aller Komponenten in Triebstrang und Kopfträger macht eine Gondelverkleidung überflüssig und spart so Montagekosten. „Weil der Schub des Windes bei der Drehung des Rotors gegen das Eigengewichtsmoment gerichtet ist, gibt es keine Stabilitätsprobleme“, erklärt Geschäftsführer Sönke Siegfriedsen.

Das Detail-Engineering und die Zertifizierung werden dieses Jahr beendet. Bei der Entwicklung war der Germanische Lloyd eingebunden, der eine Anlagenlebensdauer von 20 Jahren fordert. Mit dem ersten Lizenzkunden in China wurde ein Vertrag geschlossen. 2010 soll der erste Prototyp dort aufgestellt werden. Eine Halle für die Produktion von 1000 Anlagen pro Jahr ist dazu in Bau.

Hersteller von SCD-Anlagen sollen davon profitieren, dass sie über alle Unterlagen für die Produktion aller Komponenten verfügen und nicht in Abhängigkeit von Getriebe-, Generator-, Umrichter- oder Blattlieferanten stehen. Der Herstellerpreis für die Anlage ist laut Aerodyn um 20 % bis 25 % günstiger im Vergleich zu derzeit am Markt befindlichen Anlagen. Dafür sorge die Verwendung von nur zwei Blättern, der Wegfall der Gondelverkleidung sowie verbesserte Einkaufsmöglichkeiten.

Allerdings: Aufgrund der Verwendung eines Zweiblattrotors mit etwas erhöhtem Geräuschpegel und optischer Beeinflussung kommt eine Anwendung dieses Anlagentyps nicht überall in Frage. „In vielen Regionen dieser Welt mit erheblichem Zukunftspotenzial wie USA, Innere Mongolei, Australien spielen diese Aspekte aber keine Rolle“, sagt Siegfriedsen. Von dem prognostizierten Standortpotenzial der nächsten zehn Jahre verbleiben deshalb schätzungsweise 60 % für die Aufstellung von SCD-Anlagen, was immer noch etwa 60 000 Standorten entspricht. O. KLEMPERT