Sensoren Eiserkennung mit robusten faseroptischen Sensoren

Redakteur: Jan Vollmuth

Das innovative Eiserkennungssystem von fos4X für Windkraftanlagen verwendet 3 mm kurze Sensoren auf Basis faseroptischer Messtechnik. So ist die Erkennung von Eisbildung direkt an der Rotorspitze wesentlich genauer als bei Sensoren auf der Gondel. Zudem sind fos4X-Sensoren unempfindlich gegen Blitzschlag.

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An der Vorderkante vereistes Rotorblatt einer Windkraftanlage im Umkreis einer Autobahn in Norddeutschland. Wegen der Autobahnnähe wurde ein Eiserkennungssystem benötigt, das zuverlässig und rechtzeitig Eisbildung erkennt.
An der Vorderkante vereistes Rotorblatt einer Windkraftanlage im Umkreis einer Autobahn in Norddeutschland. Wegen der Autobahnnähe wurde ein Eiserkennungssystem benötigt, das zuverlässig und rechtzeitig Eisbildung erkennt.
(Bild: fos4X)

Die Sensoren von fos4X basieren auf der Technologie der Faser-Bragg-Gitter. Das sind Lichtwellenleiter mit eingeschriebenen optischen Interferenzfiltern. Die Sensoren registrieren Temperatur und Dehnung anhand der sich ändernden reflektierten Wellenlänge. Die Lichtsignalleiter mit einem oder mehreren (Sensorketten) 3 mm kurzen Sensoren lassen sich sehr gut in die bei Windkraftanlagen (WKA) eingesetzten Faserverbundstoffe integrieren. Das Eiserkennungssystem kann so von WKA- und Rotorherstellern ab Werk eingebaut werden, lässt sich aber auch aufkleben und so nachrüsten.

„Eiserkennung ist eine unverzichtbare Sicherheitseinrichtung an Windkraftwerken, um Unwucht am Rotor und Gefährdungen durch Eiswurf auszuschließen“, sagt Stefan Eichhorn, Leiter Vertrieb und Marketing bei der fos4X GmbH. „Zugleich wollen Betreiber ihre Anlagen nicht länger abstellen als unbedingt notwendig. Unsere faseroptischen Sensoren bieten eine große Genauigkeit und erlauben dadurch kürzere Stillstandzeiten. Die Messung an der Rotorblattspitze verringert das Risiko von Messfehlern und damit von verspäteten oder verfrühten Abschaltungen. Betreiber können durch Nachfrage beim Hersteller einfach in Erfahrung bringen, ob fos4X-Eiserkennungssysteme bereits vom Hersteller verbaut werden oder wie diese nachgerüstet werden können.“

Die faseroptischen Messsysteme von fos4X ersetzen elektrische Dehnungsmessstreifen. Sensoren von fos4X haben im Vergleich eine etwa zehnmal höhere Messamplitude und können mehr als 100.000.000 Lastzyklen erfassen – das sind etwa tausendmal mehr Zyklen als bei konventionellen Sensoren. Das in der Glasfaser übertragene Lichtsignal wird nicht von elektromagnetischen Feldern beeinflusst. Daher zeigen sich die fos4X-Sensoren unempfindlich gegen Blitzschlag: Glasfasern und Sensoren leiten keinen Strom und die Gehäuse sind galvanisch getrennt. (jv)

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