Siemens testet Windenergieanlagen mit getriebeloser Antriebstechnik

08.07.2008, Erlangen. Siemens Energy wird zwei getriebelose Windenergieanlagen mit einer Leistung von jeweils 3,6 Megawatt (MW) über einen Zeitraum von zwei Jahren an einem Standort in West-Dänemark testen. Die erste Maschine wird in der zweiten Juli-Woche errichtet, die zweite Anlage soll bis Ende 2008 installiert sein. Mit diesem Technologieprojekt will Siemens prüfen, ob und ab welcher Leistungsklasse getriebelose Windenergieanlagen wettbewerbsfähig zu Anlagen sind, die mit einem Getriebe ausgestattet sind. Parallel zum Test der getriebelosen Antriebstechnik wird Siemens auch in den kommenden Jahren neue Windenergieanlagen mit Getrieben entwickeln und auf den Markt bringen. Windenergie ist ein wichtiger Bestandteil des Siemens-Umweltportfolios, mit dem der Konzern im Geschäftsjahr 2007 einen Umsatz von 17 Milliarden EUR erzielte.

Der Hauptvorteil von getriebelosen Windenergieanlagen liegt in ihrem einfachen und dennoch ausgefeilten Design, das die Nutzung eines Getriebes überflüssig macht. Weil getriebelose Anlagen weniger rotierende Maschinenkomponenten beherbergen, könnte mit dieser Technologie der Wartungsaufwand reduziert und die Verfügbarkeit erhöht werden. Windturbinen mit getriebeloser Antriebstechnik sind jedoch in der Regel schwerer und in der Produktion kostenintensiver als konventionelle Maschinen mit Getriebe. Mit dem Test der beiden getriebelosen Anlagen in West-Dänemark will Siemens nun herausfinden, ob und ab welcher Leistung diese Technologie wettbewerbsfähig ist. Ein Schwerpunkt des Technologieprojekts wird auf möglichen Anwendungen im Offshore-Bereich liegen. Windenergieanlagen auf dem Meer müssen besonders robust und zuverlässig sein.

Siemens stattet die beiden getriebelosen Test-Anlagen mit Synchrongeneratoren aus, die von Permanentmagneten erregt werden. Die Test-Generatoren kommen von zwei Lieferanten: Der erste Generator wurde vom Siemens-Sektor Industry entwickelt, der zweite stammt von Converteam. „Wir haben zwei verschiedene Hersteller für unser Technologieprojekt gewählt, um die Vorteile unterschiedlicher Ansätze im Generator-Design vergleichen und nutzen zu können“, sagte Henrik Stiesdal, CTO der Siemens Wind Power Business Unit. „Mit Drehmomenten in der Größenordung von 2.500 kNm zählen diese Generatoren zu den größten Permanentmagnet-Maschinen, die jemals gebaut wurden.“

Vor der Installation der getriebelosen Anlagen werden die Generatoren in einem speziell errichteten Prüffeld ausführlich getestet. In diesem Teststand können die Generatoren bei variablen Geschwindigkeiten bis zur Nennleistung und darüber hinaus betrieben werden. Die Testläufe des ersten Generators haben alle theoretischen Annahmen in den Konzept-Studien bestätigt. Der Test des zweiten Generators läuft seit Juni.

Mit einem Rotordurchmesser von 107 Metern und einer Leistung von 3,6 MW haben die beiden Test-Windenergieanlagen ähnliche Merkmale wie die Siemens-Serienanlagen des Typs SWT-3.6- 107. Beim Design der getriebelosen Testanlagen greift Siemens auf bewährte Technologie zurück und setzt Standard-Rotorblätter, Standard-Türme und weitere Standard-Komponenten ein, die auch bei der 3,6-MW-Maschine genutzt werden. Gleichwohl plant Siemens nicht, den Aufbau der Testanlagen als Basis für eine potenzielle Serien-Produktion zu nutzen.

“Getriebelose Windenergieanlagen sind eine spannende technologische Option. Ob sie in der Zukunft auch wettbewerbsfähig zu konventionellen Anlagen mit Getriebe sein werden, können wir heute noch nicht beantworten“, sagte Stiesdal. „Aber mit der Installation der beiden getriebelosen Testanlagen schaffen wir die Voraussetzung für die Klärung dieser Frage und unterstreichen zudem die Rolle von Siemens als führendem Entwickler innovativer Technologie.“ Neben dem Test der getriebelosen Windenergieanlagen wird Siemens auch in Zukunft die Entwicklung seiner bewährten Technologie fortsetzen. Unter anderem befindet sich eine 2,.3-MW-Anlage mit 101 Meter Rotordurchmesser für Standorte mit niedrigen oder mittleren Windgeschwindigkeiten derzeit im Prototypen-Stadium.

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