Windkraftanlagen mit moderner Technik nachrüsten statt abreißen

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Phoenix Contact Electronics GmbH

Turmbeleuchtung mit eine zentrale Stromversorgung und USV

Vor diesem Hintergrund umfasst die Turmbeleuchtung von Phoenix Contact eine zentrale Stromversorgung mit USV, die unten im Turmfuß angebracht ist. Arbeits- und Notbeleuchtung werden mit der gleichen Lampe realisiert. Die leistungsstarke LED-Beleuchtung, die unter anderem in vielen Straßenlaternen genutzt wird, liefert selbst bei niedrigen Temperaturen eine gute Lichtstärke und muss während der Lebensdauer der Anlage meist nicht ausgetauscht werden.

Gleichzeitig fungieren die Lampen aufgrund des geringen Stromverbrauchs der LED-Technik auch als Notbeleuchtung, die über ein zentrales Akku versorgt wird. Fällt der Strom aus, schaltet die Steuerung die Beleuchtung eine Spannungsstufe herunter. So ist in der WEA noch für mindestens zwei Stunden genügend Licht vorhanden, damit der Techniker gefahrlos absteigen kann.

Als weiteres sinnvolles Retrofit erweist sich die Nachrüstung des Lightning Monitoring Systems (LM-S). Mit dieser Lösung können die Blitze, die in den Flügel einer Windenergieanlage einschlagen, gemessen werden. Denn normalerweise ist der Flügel der neuralgische Punkt, der die meisten Blitze anzieht.

Im besten Fall wird der Blitz dann über Rezeptoren eingefangen und per Erdungssystem der WEA abgeleitet. Je nach Intensität und Dauer des Einschlags kann es trotzdem zu Schäden am Rotorblatt sowie an der elektrischen Anlage kommen. In der Vergangenheit war es bei Überspannungsschäden häufig nicht möglich, einen Blitzeinschlag eindeutig als Verursacher festzustellen.

Durch die Installation des LM-S in der Anlage lässt sich nun exakt ermitteln, wann und mit welcher Intensität die WEA von einem Blitz getroffen wurde. Dies zeigt sich in der Diskussion mit der Versicherung als vorteilhaft, weil der Blitzeinschlag zweifelsfrei als Schadensgrund nachgewiesen werden kann. Die Sensoren des LM-S nehmen bei einem solchen Ereignis keinen Schaden, da sie rein optisch arbeiten und daher resistent gegen elektrische Einflüsse sind.

Das System lässt sich außerdem per Fernüberwachung auswerten, sodass kontrolliert werden kann, ob ein Rotorblatt besonders oft von einem Blitz getroffen wird und deshalb mechanisch überprüft werden muss.

Schleifring-Übertragung mit Hilfe eines SHDSL-Modems

Ein weiterer Ansatzpunkt für eine Modernisierungsmaßnahme ist die Schleifring-Übertragung mit Hilfe eines SHDSL-Modems. Die insbesondere für diesen Zweck konfigurierten Geräte erlauben die Weiterleitung eines vollwertigen Ethernet-Signals mit einer Bandbreite von bis zu 30 MBit/s über einen Kupferschleifring. Mit lediglich zwei Kupferbahnen lässt sich bereits eine Datenrate von 15 MBit/s umsetzen.

Werden vier Bahnen verwendet, verdoppelt sich nicht nur die Übertragungsgeschwindigkeit: Für den Fall, dass eine oder zwei Leitungen ausfallen, wird gleichzeitig eine Redundanz hergestellt. Darüber hinaus können in der Nabe montierte Geräte, die früher schwer erreichbar waren, nachträglich an das Netzwerk angebunden werden.

Im konkreten Anwendungsfall eines Kunden bedeutet dies zum Beispiel, dass das Bedienpersonal jetzt einen Pitch-Umrichter per Fernüberwachung auslesen und sogar einen Reset am Gerät durchführen kann. Früher konnte dies lediglich ein Service-Techniker vor Ort leisten. Der Anwender erspart sich also einerseits einen teuren Service-Einsatz. Im Fehlerfall ist die WEA zudem schneller wieder am Netz und kann Strom einspeisen sowie einen Ertrag erwirtschaften.

Die drei vorgestellten Beispiele verdeutlichen, dass Betreiber durch ein Retrofit von Altanlagen Kosten senken sowie die Effizienz ihrer WEA erhöhen können. Sie bieten allerdings nur einen kleinen Einblick in das Lösungsspektrum von Phoenix Contact im Bereich der Windenergie. Denn die Mitarbeiter sind hier ständig bestrebt, die Erfahrungen, die sie bei der Konzeptentwicklung für Neuanlagen gewonnen haben, in der Weise umzusetzen, dass auch ältere WEA auf den neusten Stand der Technik gebracht werden können. (jv)

* Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Carsten Schröder ist Mitarbeiter im Industry Management Wind des Geschäftsbereichs Industry Solutions, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont.

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