Auswuchten von WEA-Rotoren - Wirtschaftliche Vorteile und technische Umsetzung

Eine Vielzahl aller Windenergieanlagen haben Unwuchten, die über den zulässigen Grenzwerten liegen. Die Unwucht-Folgekosten betragen durchschnittlich ca. 4,6% des Jahresertrags. Darum sind professionelle Auswuchtstrategien mit hoher Messgenauigkeit und statistischer Sicherheit zur Bestimmung der Massenunwucht und Blattwinkel erforderlich.

Unwucht ist eine vermeidbare Schadensursache, in Gegensatz zu wind- oder sitingbedingten Faktoren. Daher gehört eine Unwuchtmessung in jede gründliche Ursachenanalyse bei Mindererträgen und erhöhten Schäden. Das gilt besonders in ertragsschwachen Jahren, an problematischen Standorten und bei WEA-Typen mit bekannten Schwächen im Bereich der auftretenden Schwingungen.

Das von Auswuchtexperten per mobiler Messung gefundene Niveau von Massenunwucht und aerodynamischer Unwucht verdeutlicht das wirtschaftliche Potential des Auswuchtens. Der Artikel macht deutlich, dass auch bei WEA mit Vollwartungsverträgen alle Beteiligten vom Auswuchten profitieren.

Aus dem Inhalt:

  • Unzulässige Unwuchten fast bei der Hälft e aller WEA
  • Unwuchtarten und -folgen
  • Jährlich 20.000 € mitt lerer Ertragsverlust bei 2 MW Anlagen
  • Nur im Betrieb lassen sich Unwuchten sicher feststellen
  • Schwingungssensoren zeichnen Turm-Gondel-Schwingungen auf
  • Grenzwerte für Massenunwucht des WEA-Rotors
  • Schwingungssensoren aus dem CMS erlauben oft nur grobe Schätzung
  • Großer Einfluss der Messbedingungen und Auswertung
  • Blattwinkel nur bei 7% der Anlagen in den zulässigen Grenzen
  • 1 Grad mittlere Abweichung der Blattwinkel bedeutet jährlich 7,4% Ertragsverlust
  • Lebensdauereinfluss der Unwucht und WEA-Weiterbetrieb
  • Kosten-Nutzen-Verhältnis von Auswuchtstrategien
  • Periodisches Auswuchten rentiert sich schnell und vielfach
  • Tabelle 1: WEA-Rotorwuchten Ursachen, Messverfahren und Gegenmaßnahmen
  • Tabelle 2: Aus DIN ISO 21940-13 abgeleitete Bewertungskriterien für das Auswuchten von WEA-Rotoren
  • Literatur

Grafiken aus dem Whitepaper:

Autoren

image: Dipl.Ing. Anke Grunwald

Autor: Dipl.Ing. Anke Grunwald

Dipl.Ing. Anke Grunwald, Jahrgang 1974, ist seit 2001 in der Windenergie tätig und beschäftigt sich seit zehn Jahren intensiv mit dem Auswuchten von Rotoren an Windenergieanlagen (WEA).

Seit 2009 ist sie Geschäftsführerin der BerlinWind GmbH und leitet die Bereiche Qualitäts-management und Marketing.

image: Dr.-Ing. Christoph Heilmann

Autor: Dr.-Ing. Christoph Heilmann

Dr.-Ing. Christoph Heilmann, Jahrgang 1968, ist seit 2000 in der Windenergie in Forschung und Lehre tätig, seit 2005 in der Forschung und Entwick-lung von Messtechnik für das Auswuchten. Seit 2009 leitet er diesen Bereich bei der BerlinWind GmbH und ist für die Firma aktiv im Sachverständigenbeirat des BWE sowie im Fachausschuss der VDI-Richtlinie 3834 zur Schwingungsbeurteilung bei WEA.

image: Michael Melsheimer

Autor: Michael Melsheimer

Michael Melsheimer, Jahrgang 1965, ist seit 2000 in der Windenergie tätig und beschäftigt

sich fast ebenso lange mit dem Auswuchten und Messen von Lasten an WEA. Seit 2009 ist er als Geschäftsführer bei der BerlinWind GmbH und leitet die Bereiche Messtechnik und Consulting/Perfor-mance Optimierung.