Antriebssystem

Rotorblattkonzept

Das Rotorblattkonzept der ENERCON Windenergieanlagen setzt hinsichtlich Ertrag, Schallemission und Lastenminimierung Maßstäbe für den Stand der Technik in der Windenergietechnologie. Durch eine veränderte Geometrie nutzen die Blätter auch den inneren Teil der Rotorkreisfläche und steigern die Energieausbeute erheblich. Darüber hinaus sind die Rotorblätter weniger anfällig für Turbulenzen und stellen eine gleichmäßige Umströmung auf der ganzen Länge des Blattprofils sicher. Auch die Blattspitzen (die sog. Tips) wurden in Bezug auf Schallemission und Energieertrag optimiert. Die durch Über- und Unterdruck an den Blattspitzen entstehenden Turbulenzen werden wirkungsvoll aus der Rotorebene herausgeführt. Somit wird das Blatt auf ganzer Länge genutzt, ohne dass Energie durch Verwirbelungen verloren geht. Der hohe Wirkungsgrad der ENERCON Rotorblätter spiegelt sich in den vermessenen Leistungskennlinien aller ENERCON Anlagen wieder: Alle Vermessungen bestätigen Leistungsbeiwerte (Cp) über 0,5.

Vorteile der ENERCON Rotorblätter:

• Höherer Wirkungsgrad durch veränderte Blattgeometrie
• Geringere Schallemission durch optimierte Blattspitzen
• Längere Lebensdauer durch Reduzierung der Lasten
• Vereinfachter Transport durch schlanke Blattgeometrie

ENERCON Rotorblätter werden im Vakuuminfusionsverfahren in sog. Sandwichbauweise hergestellt. Die in der Form ausgelegten Glasfasermatten werden dabei über eine Pumpe und ein Schlauchsystem im Vakuum mit Harz getränkt. Lufteinschlüsse im Laminat werden ausgeschlossen. Um die Oberfläche der Rotorblätter wirkungsvoll vor Witterungseinflüssen wie Wind und Wasser, UV-Strahlung sowie Erosions- und Biegebelastungen zu schützen, kommt im ENERCON Rotorblatt-Finish ein Schutzsystem aus Gelcoat, Spachtel, Kantenschutz und Decklack zum Einsatz. Das System besteht durchgängig aus lösemittelfreien Zweikomponenten-Polyurethan-Verbindungen. Um der Windbelastung über den gesamten Nutzungszeitraum wirkungsvoll zu widerstehen, verfügen ENERCON Rotorblätter über einen großen Blattanschluss-Durchmesser. Darüber hinaus sorgt der von ENERCON speziell für größere Anlagen entwickelte zweireihige Schraubenanschluss durch gleichmäßige Lastverteilung für zusätzliche Sicherheit. Ein wichtiger Faktor gerade an Extremwind-Standorten mit hohen Lastwechseln.

Direktantrieb

Das Antriebssystem der ENERCON Windenergieanlagen folgt einer einfachen Logik: Wenige drehende Bauteile reduzieren die mechanische Belastung und erhöhen die technische Lebensdauer. Der Wartungs- und Service-Aufwand wird reduziert (u. a. weniger Verschleißteile, kein Getriebeölwechsel) und die Betriebskosten sinken. Rotornabe und Ringgenerator sind ohne Getriebe als feste Einheit direkt miteinander verbunden. Gelagert wird die Rotoreinheit auf einer fest stehenden Achse, dem sog. Achszapfen. Im Vergleich zu herkömmlichen Getriebeanlagen mit zahlreichen Lagerstellen im beweglichen Antriebsstrang kommt das ENERCON Antriebssystem mit zwei langsam laufenden Wälzlagern aus. Grund dafür ist die geringe Drehzahl des Direktantriebs.

Bestand vor einigen Jahren noch lediglich die Rotornabe aus Stahlguss, so ist man heute durch Verwendung des modernen Kugelgraphitgusses in der Lage, auch andere Hauptkomponenten, wie Blattadapter, Achszapfen und Maschinenträger, nach diesem Verfahren zu fertigen. Die permanente Weiterentwicklung der Gussteile erfolgt bei ENERCON in enger Zusammenarbeit mit den Gießereien. Alle Gussteile werden auf einem 3-D-CAD-System gezeichnet und mit der Finite-Elemente-Methode auf Spannungsüberhöhungen an den kritischen Stellen überprüft. Die Funktionalität wird dabei vom Konstrukteur während der gesamten Prototypenphase durch Messungen geprüft und optimiert. Um die Identifikation und Rückverfolgbarkeit jedes Gussteils zu gewährleisten, werden alle Teile beim Wareneingang mit einem spezifischen Barcode versehen, über den, z. B. bei Qualitätsmängeln, ein Rückschluss auf die Seriennummer erfolgen kann. Die Freigabe der Gussteile zur Weiterverarbeitung im Produktionsprozess erfolgt bei ENERCON erst nach Abschluss umfangreicher Qualitätsprüfungen. So wird gewährleistet, dass auch im Bereich der Gusszulieferteile der hohe ENERCON Qualitätsanspruch eingehalten wird.

Seit Mitte 2009 verfügt ENERCON auch über eigene exklusive Fertigungsmöglichkeiten für die Gussteile seiner Windenergieanlagen.

Qualitätsprüfungsverfahren bei ENERCON Gussteilen:

• Gefügeuntersuchung am Bauteil
• Ultraschallprüfung
• Röntgenprüfung