Dieser Teststand verkraftet auch die größten Wind-Generatoren der Welt
Dieser Teststand verkraftet auch die größten Generatoren für Windräder, die derzeit gebaut werden: Selbst Großanlagen mit 8 MW Leistung können künftig in Bremerhaven auf den Prüfstand gestellt werden. Das „Dynalab“ macht teure und aufwendige Feldversuche überflüssig, neue Anlagen kommen schneller und zuverlässiger auf den Markt.
Gondeln aus Windkraftanlagen mit bis zu 8 MW Leistung können jetzt im neuen Teststand in Bremerhaven getestet werden. Das verkürzt die Markteinführung erheblich. Bislang müssen die Generatoren noch aufwendig in der Praxis getestet werden.
Foto: Martina Buchholz/IWES
In kaum einer Branche ist der technologische Fortschritt so dynamisch wie bei Windkraftanlagen. Das heißt aber auch, dass die Hersteller ständige neue Prototypen mit immer mehr Leistung entwickeln. Diese neuen Anlagen in der Praxis zu testen und damit auch für die Markteinführung zertifizieren zu lassen, ist enorm teuer und aufwendig, besonders im Offshore-Bereich. Bisweilen müssen die Windräder über mehrere Jahre im Härteeinsatz sein, bevor sie wirklich marktreif sind.
Jetzt soll das alles viel schneller und einfacher gehen. Das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) hat in Bremerhaven die Testanlage „Dynalab“ eröffnet, die „weltweit einzigartig“ sei. Für Rotorblätter gibt es bereits große Simulationslabors, aber hier geht es um die so genannten Gondeln, also die Maschinenhäuser, die den Antriebsstrang enthalten.
Bärenstarke Hydraulik-Zylinder bewegen die Generatoren im Teststand. 100 t wiegt beispielsweise ein Generator für eine 3-MW-Windkraftanlage.
Quelle: Martina Buchholz/IWES
Kurzschlüsse können simuliert werden
Das Besondere an der neuen Einrichtung ist zum einen, dass hier ein gewaltiges Drehmoment von 8600 kNm erzeugt werden kann. Damit lässt sich beispielsweise die Einwirkung von Stürmen simulieren. Zum anderen stellen die Forscher für die Tests ein virtuelles Mittelspannungsnetz her. So können etwa Kurzschlüsse und andere plötzliche Störungen im Netz getestet werden. Dies alles kann in kurze Abfolge geschehen, so dass die Testphase bis zur Zertifizierung deutlich kürzer ausfallen soll als im Feldversuch.
In der Windenergiebranche heißt es, dass die Anlagenhersteller durch das „Dynalab“ zweistellige Millionenbeträge einsparen und so noch effizienter werden könnten. Die öffentliche Hand steuerte zu den 35 Mio. € Baukosten deshalb auch 26,5 Mio. € bei. „Der Prüfstand ist für die Windkraftbranche von unschätzbarem Wert“, sagt auch Maite Basurto, Managerin bei Adwen. Das Unternehmen sitzt in direkter Nachbarschaft zum IWES und wird ab Dezember seine neue 8-MW-Anlage dort testen lassen. „Die Tests werden den Zertifizierungsprozess beschleunigen und die Zuverlässigkeit der 2018 in Serienproduktion gehenden Turbinen gewährleisten“, sagt Basurto voraus.
Zum Jahresende wird im Dynalab-Teststand erstmals eine Windkraftanlage mit 8 MW Leistung getestet.
Quelle: Martina Buchholz/IWES
Fundament für gewaltige Belastung ausgelegt
Die neue Testanalage soll nicht nur Zeit und Kosten sparen. Auf Basis der Erkenntnisse könnten auch „Betriebsführung und Regelung optimiert“ werden, heißt es beim IWES. So ließen sich im Betrieb die Wartungs- und Reparaturkosten ebenfalls senken.
Zur Einweihung nach 18 Monaten Bauzeit wurde jetzt zunächst nur ein Drei-MW-Generator angeworfen. Der Hersteller Jacobs Powertec will den Prototypen zertifizieren lassen. Schon dieser ist rund 100 t schwer. Um noch größere Gondeln testen zu können, erhielt das „Dynalab“ ein spezielles Fundament mit tief verankerten Betonpfählen.
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