DunoAir: Bestandteile einer Windenergieanlage

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DunoAir Betriebsfilm
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Mehr als die Summe seiner Teile.

Moderne Windenergieanlagen zur netzgekoppelten Stromerzeugung sind hochtechnisierte Anlagen, die im Wesentlichen aus 50 bis 150 m hohen Turmbauten, der Gondel mit den maschinellen Einrichtungen und dem Rotor mit horizontaler Achse und drei Rotorblättern bestehen.

Fundament

Das Fundament ist das Bindeglied zwischen Turm und Baugrund und trägt sämtliche statischen und dynamischen Lasten der Windenergieanlage. Die Fundamente unserer Enercon Anlagen sind kreisförmig und bestehen aus einem Stahlgeflecht, das mit Beton ausgegossen wird. Die Kreisform hat den Vorteil, dass die Kräfteeinwirkung für alle Windrichtungen gleich ist und das zu verbauende Volumen an Beton und Stahl nachweislich reduziert wird. Die Anfüllung des Fundamentes mit dem Bodenaushub der Baugrube ermöglicht es zusätzlich, die Standsicherheit auch mit einem kleineren Durchmesser zu gewährleisten.

Turm

Der Turm ist das größte und schwerste Teil der Windenergieanlage. Enercon produziert Türme zwischen 50 und 150 m Höhe und von mehreren hundert Tonnen Gewicht. Die Höhe des Turmes ist unter anderem entscheidend für die Ertragssituation an einem Standort. Je höher der Turm, desto geringer sind die Belastungen durch Turbulenzen und desto höher sind die Windgeschwindigkeiten. Wir tendieren daher zu immer größeren Nabenhöhen, mit denen sich höhere Erträge erzielen lassen. 

Die bevorzugte Turmbauart unserer Enercon Anlagen sind Rohrkonstruktionen aus Beton, die in Segmenten zum Standort transportiert und dort montiert werden.

Eine weitere Besonderheit der Türme von Enercon sind die grünen Streifen am Fuß des Mastes. Durch die verschiedenen Grüntöne soll eine bessere Integration in das Landschaftsbild erreicht werden.

Rotor

Der Rotor „fängt“ die Energie des Windes ein und gibt sie an den Antriebsstrang weiter. Dabei verbindet die Rotornabe die Rotorblätter mit dem Rest der Anlage und überträgt die Leistung auf die Rotorwelle. Über die Rotorblätter wird bei unseren Windenergieanlagen auch das Bremsen der Anlage gesteuert. Durch die Blattwinkelverstellung (Pitch-Regelung) ist eine Leistungsbegrenzung der Anlagen bei hohen Windgeschwindigkeiten möglich. Über sogenannte Pitch-Motoren kann die Lage jedes einzelnen Rotorblattes zum Wind gesteuert werden und so die Aerodynamik aktiv kontrolliert werden. Dies ist notwendig geworden, da die heute verwendeten Rotorblätter mit Längen von 35 bis über 60 m sehr hohe Kräfte entwickeln, die mit mechanischen Bremsen nicht mehr beherrschbar sind.

Das Besondere am Enercon Rotorblattkonzept ist die veränderte Blattgeometrie, bei der auch der innere Teil der Rotorkreisfläche genutzt und somit der Wirkungsgrad erhöht wird. Auch die Blattspitzen sind hinsichtlich Schallemission und Energieertrag optimiert.

Gondel

Schnittzeichnung: ENERCON Gondel
Schnittzeichnung: ENERCON Gondel

Die Gondel befindet sich auf der Spitze des Turms und enthält den gesamten Maschinensatz einer Windenergieanlage. Das zentrale Bauteil ist der Antriebsstrang, der im Falle unserer Enercon Anlagen aus Rotornabe, Rotorwelle mit Lagerung und Generator besteht. Um den großen Ringgenerator in der Gondel unterbringen zu können, haben Enercon Anlagen die charakteristische Eiform. Die Gondel ist aufgrund der notwendigen Windrichtungsnachführung drehbar auf dem Turm gelagert und lässt sich über sogenannte Azimuthmotoren drehen. Über sie wird die Windenergieanlage optimal zum Wind ausgerichtet. Rein optisch sind die von DunoAir geplanten Anlagen durch das auf der Gondel angebrachte blaue Firmenlogo zu identifizieren.

Getriebeloses Anlagenkonzept

Getriebeloses Antriebskonzept

DunoAir plant in seinen Windparks ausschließlich mit der getriebelosen Anlagenkonzeption der Enercon Windenergieanlagen. Bei getriebelosen Anlagen treibt der Rotor einen speziellen Synchrongenerator (einen Ringgenerator) mit großem Durchmesser direkt an. Dieser Ringgenerator ist direkt an die Nabe der Windenergieanlage gekoppelt und dreht sich langsam mit einer Rotordrehzahl von 6 bis 20 Umdrehungen pro Minute. Die Ausgangsspannung und -frequenz dieses hochpoligen Synchrongenerators variieren mit der Drehzahl und werden über einen zwischengeschalteten Gleichstromkreis mit Wechselrichter für die Abgabe an das Netz umgerichtet.

Im Gegensatz zu Getriebeanlagen verfügen die getriebelosen Anlagen, mit denen wir planen, über weniger bewegte Teile und kaum Mechanik und garantieren so einen geringeren Materialverschleiß und lange Lebenszeiten. Auch Wartungen, Ölwechsel und Reparaturen der Getriebe werden überflüssig. Einziger Nachteil des getriebelosen Anlagenkonzeptes ist die Größe und das Gewicht des Ringgenerators, der deutlich größer und schwerer ist als ein klassischer Synchrongenerator.