Windpark
Zehn Megawatt ohne Getriebe
Die Ringgeneratoren der Firma Enercon sind für den getriebelosen Betrieb mit sehr niedrigen Drehzahlen ausgelegt. Ihre Ausmaße sind daher gewaltig.
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Ideal für mittlere Windgeschwindigkeiten
Als die Nachfolgerin der E70 hat der Auricher Hersteller Enercon im Herbst 2005 seine Anlage E82 vorgestellt. Fünf dieser Anlagen werden im Windpark Hilchenbach gebaut. Eine absolute Neuheit ist der im Hinblick auf unser Projekt entwickelte Turm mit einer Nabenhöhe von 138 Metern. Hilchenbach ist der erste Standort, an dem er zum Einsatz kommt.
Wichtigstes Merkmal der Enercon-Anlagen ist das getriebelose Konzept. Dabei wird die Rotation des Rotors direkt, das heißt ohne Getriebe an den Generator weitergegeben. Aus diesem Grund haben die Enercon-Anlagen die sehr großen und schweren Ringgeneratoren direkt hinter dem Rotor. Die hierdurch bedingte Massenträgheit der rotierenden Komponenten der Windkraftanlage bedeutet bei den im Binnenland typischen böigen Winden einen gewissen Vorteil.
Die Anlagen anderer Hersteller nutzen kleinere und leichtere Generatoren, für die jedoch eine höhere Drehzahl benötigt wird. Daher wird bei diesen Anlagen die Drehzahl des Rotors im Getriebe in eine höhere gewandelt. Eine ausführlichere Erklärung hierzu steht unter nebenstehendem Link im Technik-Tutorial bereit.
Eine echte Innovation ist die neue Flügelgeometrie der Enercon-Flügel. Anders als bei den Flügeln anderer Hersteller ist die Flügelwurzel extrem breit, und schmiegt sich eng an die Verkleidung der Maschinengondel. Dieser firmenintern als "-4-Blatt" bezeichnete Flügel hat einen wesentlich höheren Wirkungsgrad als andere Modelle, ist gleichzeitig jedoch leiser und induziert weniger Lasten in den Turm.
Charakteristisch für die Windkraftanlagen der Marke Enercon ist das Design der Maschinengondel, das der Star-Architekt Sir Norman Foster entworfen hat.
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Für jeden Standort die richtige Anlage
Bei der Auswahl einer Windkraftanlage ist es wichtig, die Windverhältnisse des zukünftigen Standortes so genau wie möglich zu kennen. Dazu werden in Computersimulationen Windgutachten erstellt und diese eventuell – wie in Hilchenbach geschehen – zusätzlich durch Windmessungen überprüft.
Anhand dieser Ergebnisse muss dann die Anlage gefunden werden, die für diese Windverhältnisse am Besten geeignet ist. Es hätte keinen Sinn, an einem Standort mit mittleren Windverhältnissen eine Offshore-Anlage – also eine für das offene Meer vorgesehene Anlage – mit fünf Megawatt Nennleistung zu bauen, denn eine solche Maschine ist extrem teuer und würde an diesem Standort nur in den seltensten Fällen ihre Maximalleistung erreichen. Der Betrieb wäre unter dem Strich unwirtschaftlich.
Für den Standort Hilchenbach in einer Höhenlage des Rothaargebirges fiel die Entscheidung deshalb auf die neue Enercon-Anlage E82 mit zwei Megawatt Nennleistung. Dieser Typ ist für Standorte mit mittleren Windverhältnissen optimiert.
Die E82 schaltet sich schon bei einer Windgeschwindigkeit von 2,5 Metern pro Sekunde ein. Das entspricht Windstärke 2 und wird bezeichnet als „leichte Brise“. Bei diesen Verhältnissen gibt sie 3 Kilowatt elektrische Leistung ab, das ist noch recht zierlich. Wird der Wind aber stärker, so steigt die Leistungsabgabe exponentiell: Bei 5 Metern pro Sekunde – Windstärke 3 – werden schon 174 Kilowatt in das Netz eingespeist.
Die Nennwindgeschwindigkeit, ab der die Anlage ihre volle Leistung abgibt, beträgt 12 Meter pro Sekunde, das entspricht Windstärke 6 und wird als „starker Wind“ bezeichnet. Bis zu einer Windstärke von ca. 25 Metern pro Sekunde – das ist Windstärke 10 bzw. „starker Sturm“ – speist die E82 dann ihre vollen 2 Megawatt in das Netz ein. Bei noch stärkerem Wind reduziert die Anlage ihre Leistung über die Pitch-Regelung, läuft aber weiter.
