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WID-WHITEPAPER Auswuchten von WEA-Rotoren - Wirtschaftliche Vorteile und technische Umsetzung

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Das von Auswuchtexperten per mobiler Messung gefundene Niveau von Massenunwucht und aerodynamischer Unwucht verdeutlicht das wirtschaftliche Potential des Auswuchtens. Der Artikel macht deutlich, dass auch bei WEA mit Vollwartungsverträgen alle Beteiligten vom Auswuchten profitieren. WID-Whitepaper 3/2015

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2 WiD WHITEPAPER | Auswuchten von WEA-Rotoren Auswuchten von WEA-Rotoren Wirtschaftliche Vorteile und technische Umsetzung Eine Vielzahl aller Windenergieanlagen haben Unwuchten, die über den zulässigen Grenzwerten liegen. Die Unwucht-Folgekosten betragen durchschnittlich ca. 4,6% des Jahresertrags. Darum sind professionelle Auswuchtstrategien mit hoher Messgenauigkeit und statistischer Sicherheit zur Bestimmung der Massenunwucht und Blattwinkel erforderlich. Unwucht ist eine vermeidbare Schadensursache, in Gegensatz zu wind- oder sitingbedingten Faktoren. Daher gehört eine Unwuchtmessung in jede gründliche Ursachenanalyse bei Mindererträgen und erhöhten Schäden. Das gilt besonders in ertragsschwachen Jahren, an problematischen Standorten und bei WEA-Typen mit bekannten Schwächen im Bereich der auftretenden Schwingungen. Das von Auswuchtexperten per mobiler Messung gefundene Niveau von Massenunwucht und aerodynamischer Unwucht verdeutlicht das wirtschaftliche Potential des Auswuchtens. Der Artikel macht deutlich, dass auch bei WEA mit Vollwartungsverträgen alle Beteiligten vom Auswuchten profitieren. Autoren DIPL.-ING. ANKE GRUNWALD, Jahrgang 1974, ist seit 2001 in der Windenergie tätig und beschäftigt sich seit zehn Jahren intensiv mit dem Auswuchten von Rotoren an Windenergieanlagen (WEA). Seit 2009 ist sie Geschäftsführerin der BerlinWind GmbH und leitet die Bereiche Qualitätsmanagement und Marketing. MICHAEL MELSHEIMER, Jahrgang 1965, ist seit 2000 in der Windenergie tätig und beschäftigt sich fast ebenso lange mit dem Auswuchten und Messen von Lasten an WEA. Seit 2009 ist er als Geschäftsführer bei der BerlinWind GmbH und leitet die Bereiche Messtechnik und Consulting/Performance Optimierung. DR.-ING. CHRISTOPH HEILMANN, Jahrgang 1968, ist seit 2000 in der Windenergie in Forschung und Lehre tätig, seit 2005 in der Forschung und Entwicklung von Messtechnik für das Auswuchten. Seit 2009 leitet er diesen Bereich bei der BerlinWind GmbH und ist für die Firma aktiv im Sachverständigenbeirat des BWE sowie im Fachausschuss der VDI-Richtlinie 3834 zur Schwingungsbeurteilung bei WEA. Titelfoto: Schoening Fotodesign Whitepaper-Experten im Dialog: Diese Fachbeiträge stellen die Meinung der jeweiligen Autoren dar und spiegeln nicht grundsätzlich die Meinung des Bundesverbandes WindEnergie e.V. wider.

WiD WHITEPAPER | Auswuchten von WEA-Rotoren 3 Bild 1: Häufigkeit von Rotorunwucht bei verdachtslos geprüften Serien-WEA, sowie Aufteilung nach Unwuchtart bei den betroffenen WEA TOLERIERBARE ROTORUNWUCHT 25 % 45 % UNZULÄSSIGE ROTORUNWUCHT jeweils 15 % NIEDRIGE ROTORUNWUCHT 30 % – MASSENUNWUCHT – AERODYNAMISCHE UNWUCHT – KOMBINIERTE UNWUCHT Gespannte Stille. Eben wurden alle in der Gondel beim ersten Messlauf noch ziemlich durchgeschüttelt. Gleich soll sich das ändern. Die vermessene Anlage fiel in den letzten drei Jahren durch Mindererträge auf, deutlich häufigere Abschaltungen und höhere Reparaturkosten. Schon wieder sollten die Azimutbremsen getauscht werden. Dass sie wie ein Lämmerschwanz wackelt, hatten die Servictechniker zwar immer wieder moniert. Aber erst jetzt wurde eine Vermessung der problematischen Windenergieanlage (WEA) beauftragt. Unabhängige Gutachter sollten die Ursache für die immer wiederkehrenden Symptome finden. Sie vermaßen die Blattwinkel und fanden bei zwei Blättern Abweichungen von deutlich über einem Grad, während die zulässigen Toleranzen im Zehntel-Grad-Bereich liegen. Daher wollten Investor und Betriebsführer selbst erleben, was eine Blattjustage bringt. Nun tippt der Service- Techniker die Blattwinkelkorrekturen aus dem Gutachten ein. Jetzt werden Messung und Anlage erneut gestartet. Das Erstauen groß: „Was denn, wir haben noch nicht die Bremsen gewechselt und trotzdem steht diese Anlage so ruhig im Wind?“, meint der Servicetechniker. Die Gutachter freuen sich auch. Die Schwingungen sind um den Faktor zehn gesunken, das bedeutet viel weniger Verschleiß und Ermüdung der Anlagenbauteile. In den nächsten Monaten fällt die Anlage nur noch positiv auf: keine schwingungsbedingten Ausfälle mehr, weniger Fehler und Reparaturen, und der Ertrag wächst. Damit haben sich die Zusatzkosten für die Rotorvermessung schnell amortisiert. Der Investor ist wieder entspannter, er will den nächsten Park gleich bei der Inbetriebnahme durchmessen lassen. Und der Betriebsführer macht sich zusammen mit den unabhängigen Experten systematisch auf die Suche nach weiteren unwuchtigen Anlagen in seiner Flotte.

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