Innovative Wege bei e.n.o. energy Von der Studie zum Design

Rostock, (PresseBox) - 'Wie können Windkraftanlagen noch besser werden - mit dieser zentralen Frage beschäftigt sich e.n.o. energy in umfangreichen Studien, um so die wesentlichen Anforderungen an eine Windturbine im Dreimegawattsegment herauszustellen', beschreibt Stefan Bockholt den Beginn der Entwicklung der e.n.o. 114.

Beleuchtet wurden unter anderem die zunehmende Flächenknappheit, Fragen zur Service- und Wartungsfreundlichkeit sowie die zur Steigerung der Effizienz und Sicherstellung der langfristigen Zuverlässigkeit aller Komponenten sowie die nationalen und internationalen Anforderungen an Netzanschlüsse, um weniger die aktuellen, als vielmehr die zukünftigen Ansprüche an die Netzanschlusstechnik abzuleiten. 'Bei all diesen Untersuchungen konnte wir, energy neben dem exzellenten, externen Netzwerk aus Beratern, Versicherern und Lieferanten vor allem auf das langjährige, hauseigene Know-how in allen Bereichen der Windenergienutzung zurückgreifen', führt Bockholt fort.

Die Ingenieure der e.n.o. energy systems GmbH trugen alle nötigen Informationen aus der Windparkplanung, der Finanzierung, Betriebsführung, der Produktion bis hin zum Service und der Datenfernüberwachung zusammen und erarbeiteten daraus die Konzeptstudie der zukünftigen Maschinengeneration. Abschließend wurde diese Studie dann mit den Mitarbeitern des Vertriebs auf die aktuellen und zukünftigen Marktanforderungen abgestimmt. Das Ergebnis - die e.n.o. 1xx Plattform entwickelt, deren Basis die sehr flexibel einsetzbare e.n.o. 114 mit 3.5MW ist. Denn, eine Anforderung, die sich in nahezu allen Geschäftsbereichen wieder findet, ist die Entwicklung einer Plattformstrategie, da es keine Turbine gibt, die alle erdenklichen Standorte gleichsam raumordnungsseitig, naturschutzfachlich und wirtschaftlich effizient abdecken kann.

Mit einem Rating von ca. 340W/m² entspricht die e.n.o. 114 einer klassischen Auslegung nach IEC II, einsetzbar bis zu einer mittleren Windgeschwindigkeit von 8.5m/s. Um die Maschine jedoch auch in den windstärkeren Regionen Deutschlands auf Nabenhöhen bis 142 m einsetzen zu können, ist die e.n.o. 114 auch entsprechend dem Windregime der DIBt WZ III auf 142m bis knapp 8.8 m/s einsetzbar. Hierbei wird auch der avisierte Schallleistungspegel von 105dBA nicht überschritten. Um verschiedene Standortanforderungen abzudecken, werden für die e.n.o. 114 vorerst drei verschiedene Turmvarianten entwickelt, dadurch erreicht die e.n.o. 114 Nabenhöhen von rund 92 m, 122 m und 142 m mit Gesamthöhen von ca. 150 m, 180 m und 200 m.

Das gesamte Design der Maschine ist zudem auf die knapper werdenden Eignungsflächen für die Windenergienutzung ausgerichtet und ist ausgelegt für eine erhöhte Turbulenzverträglichkeit der Anlage. So wurden insbesondere der Rotor, die Tragstruktur und der Triebstrang auf eine erhöhte Wechsellastfestigkeit optimiert. Damit ist die e.n.o. 114 insbesondere auch für anspruchsvolle Standorte mit hoher Packungsdichte und hoher Umgebungsturbulenz geeignet. Erreicht wird das durch die spezielle Aerodynamik der Rotorblätter aus der e.n.o. blade Familie in Verbindung mit dem überaus robusten e.n.o. live train Konzept: Eine Kombination aus spezieller Vierpunktlagerung des Rotors mit zwangsfreier Getriebelagerung und getriebeentlastender Drehmomentsteuerung. Dank der zudem zwangsfreien, hydraulischen Lagerung des Getriebes bleibt der Getriebeeingang selbst in Extremsituationen frei von gefährlichen Biegemomenten. Im Ergebnis liegt somit eine Maschine vor, die, bei gesteigerter, mechanischer Zuverlässigkeit, eine erhöhte Umgebungsturbulenz erträgt, was eine deutlich höhere Dichte an Stellmöglichkeiten in Windparks bei überdurchschnittlichem Wirkungsgrad ermöglicht.

Für die Netzeinspeisung kommt in der e.n.o. 114 die bewährte Kombination aus schleifringloser, elektrisch erregter Synchronmaschine und Vollumrichtertechnik zum Einsatz und über die nächste Generation des Windparkcontrollers e.n.o. gridmaster kann die am Netzanschlusspunkt geforderte Blindleistung intelligent und leistungsunabhängig, selbst bei völliger Flaute, geregelt werden und macht zusätzliche Kompensationsanlagen im Windpark überflüssig. Gepaart mit dem hervorragenden Netzfehlerverhalten ist die Maschine bestens aufgestellt für aktuelle, wie etwa die in Deutschland gültige Verordnung zu Systemdienstleistungen durch Windenergieanlagen (SDLWindV).

In Punkto Zuverlässigkeit steht die grundlegende Designphilosophie hier im Vordergrund: die Beschränkung auf das Wesentliche. 'Was nicht da ist, kann auch nicht ausfallen. Diese minimalistische Sicht auf alles Überflüssige, kombiniert mit Redundanz beim Unverzichtbaren, führt zwangsläufig zu maximaler Zuverlässigkeit. Das gilt sowohl für die simple und robuste Luftkühlung von Generator und Getriebe als auch für das erprobte, mehrfach redundante Wechselrichtersystem zur Netzeinspeisung', erklärt der Ingenieur die Zuverlässigkeit und Robustheit des neuen Anlagetypen.

Auch bei der Steuerung haben sich die Mitarbeiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung etwas einfallen lassen: das neuartige e.n.o. ops control. Dahinter verbergen sich umfangreiche Regelungsmechanismen zur Optimierung des Ertrags im Teillastbereich, zur Reduktion von Komponentenbelastungen im Volllastbereich und zur idealen Netzunterstützung. Hinzu kommen erweiterte Kommunikationsroutinen für die Überwachung der Maschinen und Windparks, die eine Anbindung an vorhandene SCADA Systeme erleichtern und die Übermittlung von Livedaten für z.B. Direktvermarktungszwecke ermöglichen. Deutlich hervorzuheben ist zudem, dass für die e.n.o. 114 komplett auf die Verwendung Seltener Erden verzichtet wurde. Auch damit soll die Umwelt zusätzlich geschont werden. Mit Spannung wird jetzt die Montage der ersten Maschine erwartet, dabei werden sich die ebenfalls im Design berücksichtigten Aspekte einer einfachen und somit prozesssicheren Montierbarkeit unter Beweis stellen.

e.n.o. energy group

Die e.n.o. energy systems GmbH, Hersteller von Windenergieanlagen mit Hauptsitz in Rerik und Rostock, produziert Windenergieanlagen mit Nennleistungen von 2,05 bis 3,5 Megawatt und Rotordurchmessern von 82 bis 114 Metern für den Onshore-Bereich. Die auf Langlebigkeit ausgerichteten Entwicklungen der e.n.o. energy werden ausschließlich mit renommierten Zulieferern realisiert. Die Unternehmensgruppe ist im nationalen und internationalen Markt als Anlagenhersteller und Anbieter von Servicedienstleitungen positioniert und durch hohe Flexibilität und Zuverlässigkeit ist e.n.o. energy ein kompetenter Partner für kommunale Investoren und Projektentwickler im In- und Ausland.

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