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Windenergieanlagen: Nichts dreht sich ohne Hightechwerkstoffe

| Redakteur: Karl-Ullrich Höltkemeier

Die Rotorblätter moderner Windenergieanlagen sind über hundert Meter lang. Bei Volllast drehen sie sich mit rund sechs Metern pro Sekunde. Das stellt höchste Anforderungen an das Material der Getriebe. Das erforderliche Vormaterial in diesem großen Abmessungsbereich fertigen weltweit nur wenige Stahlkocher – in Deutschland zum Beispiel die Deutschen Edelstahlwerke.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Weltweit boomt der Markt für Windenergie – und damit steigt auch die Nachfrage nach Edelstahllösungen. Laut dem Bundesverband WindEnergie e. V. verbaut allein die deutsche Windkraftindustrie bei der Produktion neuer Windräder pro Jahr rund eine Million Tonnen Stahl – das ist dreimal so viel, wie der Schiffbau benötigt. Die verwendeten Werkstoffe müssen enormen Belastungen sowie häufig variierenden Kräften trotzen.

Zum Beispiel im Bereich der Windradgetriebe: Um einen guten Wirkungsgrad bei der Energiegewinnung zu erzielen, wird die vergleichsweise langsame Rotordrehzahl, die im Bereich von sechs bis 20 Umdrehungen pro Minute liegt, in eine Generatordrehzahl zwischen 900 und 2.000 Umdrehungen pro Minute übersetzt. Bezogen auf die gesamte Laufzeit einer modernen Windenergieanlage entspricht dies einer Getriebeleistung von rund 144 Millionen Umdrehungen der Rotorwelle bzw. 15 Milliarden Umdrehungen der Generatorwelle. Voraussetzung für diese Leistung ist eine enorm hohe Verschleiß- und Dauerfestigkeit des Stahls. Eine hohe Zähigkeit ist Voraussetzung, um der schlagartigen Beanspruchung standzuhalten, der das Material bei böigem Wind ausgesetzt ist.

Einsatz von Spezialstählen

„Um diesen hohen Anforderungen gerecht zu werden, kommen in der Windkraftindustrie maßgeschneiderte Edelstähle zum Einsatz“, berichtet Dr. Armin Krabiell, Vertriebsleiter Spezialprodukte bei der Deutschen Edelstahlwerke GmbH. Die Entwicklung solcher Edelstahllösungen zählt zu den Kernkompetenzen der Deutschen Edelstahlwerke, eines Unternehmens der SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe.

Für einen führenden Anbieter von Antriebssystemen für Windkraftanlagen hat der Stahlproduzent beispielsweise in Kooperation mit den Getriebeherstellern einen speziellen Edelbaustahl entwickelt, der auf die Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften nach der abschließenden Wärmebehandlung beim Kunden abgestimmt ist. Um diese einzustellen, durchläuft der Werkstoff aufwendige Produktions- und Weiterverarbeitungsprozesse. (Weiterlesen auf der nächsten Seite)

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