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Anschlusstechnik – Windkraftanlagen sind extremen Umgebungsverhältnissen ausgesetzt. Die in den Anlagen verbaute Technik muss deshalb extrem robust sein. Die Stromversorgung der notwendigen Hindernisbefeuerung gewährleisten Anschlusskomponenten von Hummel.

17. Februar 2011

Ein Problem beim Einsatz von Windkraftanlagen für die Energieerzeugung sind die rauen Umgebungsverhältnisse, in denen diese Anlagen funktionieren müssen, schließlich werden Windenergieanlagen bevorzugt an besonders exponierten Lagen gebaut, wo meist besonders harte Umweltbedingungen herrschen. Diese reichen von extremen Temperaturschwankungen innerhalb kürzester Zeit über wechselnde Belastungen durch Staub und Feuchtigkeit bis hin zu Blitzschlag. Die eingesetzten Materialien für Fundamente, Türme und andere äußere Bauteile wie Gondeln, Rotoren, Hindernisbefeuerungen und Anemometer, aber auch die in den Anlagen verbaute Technik muss deshalb extrem robust sein, weil Standardbauteile häufig bereits nach wenigen Tagen, spätestens nach einigen Wochen ausfallen. Erschwerend hinzu kommt, dass diese dezentrale Lage der Windkraftwerke den Aufwand bei Wartung und Reparatur drastisch verteuert.

Besonders deutlich wird dies bei den Offshore-Windparks, aber auch »on shore« können die entgangenen Erlöse aus der Stromproduktion schnell die Kosten für Ersatzbauteile übersteigen. Zudem treibt ein erhöhter Wartungsaufwand die Kostenbelastung, selbst wenn die Stromproduktion zunächst nicht beeinträchtigt ist. Ein Beispiel dafür ist die Hindernisbefeuerung: Nach wie vor sind viele der rund 25.000 Windenergieanlagen in Deutschland mit veralteten Blitzlampen ausgestattet, deren unregelmäßiges Blitzen nicht nur die Anwohner stört, sondern deren hoher Stromverbrauch sowie die enorme Ausfallquote auch sehr hohe Betriebskosten verursachen. Hier kann moderne LED-Technik zwar die Kosten deutlich senken, jedoch müssen auch die Hindernisleuchten angesichts einer geplanten Lebensdauer moderner Windenergieanlagen von etwa 20 Jahren eine entsprechende Produktqualität bieten. Auf diese Weise kann bei hochwertigen Systemen der Austausch von Leuchtmitteln oder von Fassungen während der gesamten Lebensdauer komplett entfallen. Bei weniger ausgereiften Lösungen führt dagegen eine mangelhafte Wärmeableitung und ein schlechter Schutz vor Feuchtigkeit und Staub zu Ausfällen infolge von Überhitzung der LEDs.

Hightech an der Spitze

Stand der Technik auf diesem Gebiet sind die Befeuerungssysteme der Quantec Networks GmbH aus Vienenburg im Südosten von Niedersachsen. Bei diesen Systemen dient ein formschöner Grundkörper aus einer salzwasserbeständigen und zusätzlich eloxierten Aluminiumlegierung gleichzeitig als Kühlkörper. Ein transparenter, UV-beständiger Spezialkunststoff schützt das Gehäuse gegen schädliche Einflüsse. Hochwertige Dichtungsmaterialien gewährleisten die Dichtigkeit auch langfristig.

Vorteile bieten die modernen Nachtbefeuerungssysteme sowie die neu entwickelten Kombifeuer für Tag und Nacht heute gleichermaßen den Windenergieanlagenbetreibern wie den Anwohnern. So entfallen der ständige Wartungsaufwand und die Kosten zur Instandsetzung der Hindernisbefeuerungen, zudem reduzieren das angenehmere Aufleuchten im Vergleich zum veralteten Blitzen, sowie die mit LED-Technik mögliche Dimmung um bis zu 90 Prozent die Störung der Anwohner auf ein Minimum, wie eine Studie des Bundesverbands Windenergie e.V. (HIWUS 2008) belegt. Die zuverlässigen Blinkleuchten ermöglichen zudem die Synchronisierung der Blinkintervalle innerhalb eines Windparks.

Daneben erlauben moderne LED-Hindernisbefeuerungssysteme den Einsatz von Funklösungen in Windparks, etwa beim Anschluss der Sichtweitenmessgeräte an die Lampen der einzelnen Windenergieanlagen, für eine Online-Überwachung oder zur Einbindung der Anlage in einen zentralen Leitstand, wo die gesetzlich vorgeschriebenen Logdateien über die Betriebs- und Regelungsdaten ausgelesen werden, sodass dezidierte Steuerungsschaltschränke für die Befeuerung komplett entfallen können.

Steckverbinder als Problem

Eine Schwachstelle von Systemen im aggressiven Umfeld waren in der Vergangenheit häufig Kabeleinführungen und Steckverbindungen. Um auch hier die Voraussetzung für Langlebigkeit zu schaffen, nutzen die Niedersachsen für die Befeuerungssysteme hochwertige Rundsteckverbinder aus rostfreiem und säurebeständigem Edelstahl des Elektrotechnik- und Elektronikspezialisten Hummel aus Denzlingen bei Freiburg. Das Unternehmen kann als einer der Hauptlieferanten hochwertiger Kabeleinführungen und Steckverbindungssysteme für die weltweite Windenergieindustrie auf eine langjährige Erfahrung bei der Herstellung robuster Bauteile zurückgreifen. Für die Konfektionierung nutzen die Südbadener dabei Spezialkabel, die exakt auf die Herausforderungen im Umfeld von Windenergieanlagen abgestimmt sind. bt

Erschienen in Ausgabe: 01/2011