Wälzlager Wälzlager für Windkraftanlagen: Branche in Bewegung

Bei Neuentwicklungen von Wälzlagern für Windenergieanlagen steht u.a. eine weitere Erhöhung der dynamischen Tragzahlen und damit der Lagerlebensdauer im Fokus. Neben den technischen Eigenschaften übt auch der Kostendruck, der auf der Branche lastet, Einfluss auf die Entwicklung aus: Die Hersteller wünschen kostengünstige und dennoch innovative, hoch leistungsfähige Lösungen für die zahlreichen Lagerstellen im Antriebsstrang.

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NSK Deutschland GmbH

Dass die Windkraftindustrie eine vergleichsweise junge Branche ist, zeigt sich auch darin, dass sich hier noch vieles bewegt – im Markt und auf technischer Ebene. Zunächst die Fakten: In Deutschland sind rund 22.000 Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von knapp über 30.000 MW installiert, die für rund acht Prozent des erzeugten Stroms stehen. Das entspricht rund 40 Prozent der erneuerbaren Energien. 2011 wurden 414 Anlagen mit einer Leistung von 1004 MW neu installiert

Offshore-Windenergie: Sehr hohe dynamische Lasten

Nach Angaben des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) können im Jahr 2050 knapp 40 Prozent des gesamten in Deutschland erzeugten Stroms aus Windenergie stammen. Dabei ist auch die Energie berücksichtigt, die in Offshore-Windparks generiert wird. Hier gibt es in jüngster Zeit Diskussionen, weil Messungen darauf hindeuten, dass die Dynamik der Windlasten auf See – und mit ihr auch die Belastungen, die auf die Windkraftanlagen und ihren Antriebsstrang einwirken – sehr viel höher ist als angenommen. Dies gilt vor allem für die „Peaks“ von Windböen und für die Änderung der Windrichtung. Umfassende Projekte u.a. im Testfeld Alpha Ventus erfassen zurzeit die Turbulenzen an Offshore-Windenergieanlagen, um die bisher gebräuchlichen Last- und Ermüdungsabschätzungen möglichst realitätsnah zu gestalten. Diese Messungen haben natürlich auch Einfluss auf die Grundlagen, nach denen die Wälzlager für Offshore-Anlagen ausgelegt werden.

Hoher Kostendruck durch aufgebaute Überkapazitäten

Ein weiterer zentraler Trend in der gesamten Branche ist der ganz erhebliche Kostendruck, der vor allem auf die aufgebauten Überkapazitäten bei den Herstellern der Anlagen zurückzuführen ist. Trotz der weiterhin guten Marktaussichten und Wachstumsprognosen werden Kostensenkungsprogramme initiiert und Kapazitäten abgebaut.

Für NSK Deutschland, Hersteller von Wälzlagern für Windkraftanlagen, heißt das: Die Forschung und Entwicklung muss bei ihren Projekten weiterhin das Ziel im Blick haben, den extremen Anforderungen an die Lebensdauer der Lager unter widrigen Umgebungsbedingungen und hochdynamischen Bean-spruchungen Rechnung zu tragen. Sie muss zugleich aber auch frühzeitig die Kosten berücksichtigen, die jede Neu- oder Weiterentwicklung mit sich bringt, und eine klare Kosten-Nutzen-Analyse erstellen.

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