Retrofitting Windkraftanlagen mit moderner Technik nachrüsten statt abreißen

Nicht immer ist es möglich und sinnvoll, ältere Windkraftanlagen durch moderne Versionen zu ersetzen: Retrofitting lautet die Devise, die Phoenix Contact mit einer Vielzahl innovativer Geräte unterstützt.

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In Deutschland werden seit rund 30 Jahren Windenergieanlagen (WEA) konzipiert und gebaut. Bereits nach zehn Jahren überstieg deren Performance die Grenze von 1 MW, wohingegen aktuelle Anlagen eine Nennleistung von mehr als 5 MW erbringen. Aus dieser rasanten Entwicklung und der Tatsache, dass immer weniger Flächen zur Errichtung von Neuanlagen zur Verfügung stehen, resultiert der Abbau vieler älterer WEA, um Platz für leistungsfähigere Installationen zu schaffen. Ein solcher Austausch, im Fachjargon auch als Repowering bezeichnet, wird derzeit oft diskutiert. Doch nicht immer ist es möglich und sinnvoll, ältere Anlagen durch moderne Versionen zu ersetzen.

Eine Windenergieanlage ist klassischerweise auf eine Lebensdauer von 20 Jahren ausgelegt. Zahlreiche Betreiber können oder wollen ihre WEA nicht vor Ablauf dieses Zeitraums austauschen. Dies liegt zum einen darin begründet, dass die aufgenommenen Kredite endlich abbezahlt sind und die Anlage jetzt Gewinn abwirft. Auf der anderen Seite lassen örtlichen Gegebenheiten die Errichtung einer größeren WEA am Standort häufig nicht zu, weil es beispielsweise Einschränkungen hinsichtlich der Einspeisemenge oder eine Höhenbegrenzung gibt.

In diesen Fällen sollte die WEA so lange wie möglich laufen, um den größtmöglichen Ertrag für den Betreiber zu erwirtschaften. Daher kommt dem Service-Unternehmen, das die Anlage betreut, eine besondere Bedeutung zu. Die Dienstleistungen müssen gerade bei älteren Anlagen nicht unbedingt vom Hersteller ausgeführt werden.

Derzeit bieten immer mehr freie Serviceunternehmen ihre Dienstleistungen auf dem Markt an. Die großen Betriebe sowie die Dienstleistungsbereiche der Hersteller unterhalten inzwischen eigene Abteilungen, die sich auf die Modernisierung und Optimierung der WEA spezialisiert haben. Statt Repowering geht es in diesem Marktsegment um Retrofit. Im Rahmen des Retrofit wird die alte Anlage mit neuster Technik nachgerüstet oder es werden speziell für diesen Fall entwickelte Komponenten eingebaut. Durch eine solche Ertüchtigung lässt sich der Ertrag der WEA verbessern und ihre Funktionsfähigkeit bis zum Ablauf der 20-jährigen Lebensdauer oder sogar länger sicherstellen.

Was steckt hinter einem Retrofit? Im einfachsten Fall kann es sich um ein Software-Update handeln, das die Steuerungsparameter der Anlage optimiert. Zum Teil sind auch komplexe und teure Umbauten in der WEA notwendig.

Zahl der Umbauten ist in den letzten Jahren erheblich gestiegen

Aufgrund der Vorgaben für den System Dienstleister Bonus (SDL) ist die Zahl der Umbauten seit 2009 erheblich angestiegen. Durch das Retrofit erfüllen die älteren WEA darüber hinaus die Anforderungen der Netzbetreiber, die seit 2010 für alle Neuinstallationen gelten. Das bedeutet, dass die Netzbetreiber die Netzstabilität nun einfacher garantieren sowie die Netze bedarfsgerecht steuern können. Um die Eigentümer vom Umbau ihrer älteren Anlagen zu überzeugen, der durchaus mehr als 100.000 Euro kosten kann, erhalten modernisierte WEA eine erhöhte Einspeisevergütung pro Kilowattstunde.

Phoenix Contact unterstützt das Retrofit älterer Windenergieanlagen mit einer Vielzahl innovativer Geräte. So spart ein Relais, das bei der SDL-Ertüchtigung der Altanlagen zum Einsatz kommt, Kosten im fünfstelligen Bereich. Das macht den Umbau für den Betreiber deutlich attraktiver. Der Blomberger Automatisierungsspezialist ist nicht nur Lieferant von Geräten, die beim Retrofit Verwendung finden. Außerdem werden vollständige Lösungen entwickelt, welche zu einer Verbesserung der älteren WEA beitragen.

Langlebige und leistungsstarke LED-Beleuchtung

Ein Beispiel dieser Lösungen behandelt etwa das Thema Beleuchtung. In vielen Altanlagen führt die Beleuchtung immer wieder zu Problemen, weil die verbauten Neonröhren die rauen Anforderungen in einer Windenergieanlage nicht erfüllen. Die Lampen stellen insbesondere bei den niedrigen Temperaturen im Winter nur unzureichend Licht zur Verfügung oder fallen komplett aus. Eine Notbeleuchtung ist zudem wartungsintensiv. Da ihre Stromversorgung meist dezentral über Batterien gelöst ist, müssen die unzähligen über den Turm und die Gondel verteilten Lampen einzeln kontrolliert und unter Umständen ausgewechselt werden.

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