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„Windmühlen“ liefern mehr Strom

Getriebeloser Generator erhöht die Ausbeute von Windkraftanlagen

Permanentmagnet-Technik für Multi-Megawatt-Windkraftanlagen © Siemens

Auch Windkraftanlagen müssen geschmiert werden – zumindest bisher. Damit die Windmühle Strom erzeugt, ist ein Getriebe zwischen Rotor und Generator notwendig, das die mechanische Energie in Elektrizität umwandelt – ein wartungsintensives System, bei dem zudem viel Energie verloren geht. Einen neuen Generator ohne Getriebe mit einem Wirkungsgrad von 98 Prozent hat jetzt Siemens entwickelt und an der norwegischen Küste getestet.

Der neue Generator wandelt mit Hilfe von Permanentmagneten die Windenergie des Rotors in elektrischen Strom um. Bei Standard-Generatoren, die zur Energieumwandlung ein Getriebe zwischen den langsamen Rotor und den schnellen Generator schalten, geht Energie durch Reibung und Wärme verloren. Der getriebelose Generator vermeidet diese Verluste. Dadurch läuft die Anlage bereits bei niedrigen Windgeschwindigkeiten oder kurzen Böen an. Darüber hinaus benötigt der neue Generatortyp kein Getriebeöl. Es gibt weniger mechanische Verschleißteile und damit weniger Anlagenstillstände. Der geringere Wartungsbedarf ist in abgelegenen oder schwer zugänglichen Gebieten ein wichtiger Aspekt – etwa bei Windkraftanlagen auf hoher See.

Die Anlage auf dem Hundhammerfjell ist mit einem Rotordurchmesser von 87 Metern und einer Rotorturmhöhe von 80 Metern die weltweit größte mit einem getriebelosen Synchrongenerator. Sie liefert drei Megawatt Strom. Damit kann die schwedisch-norwegische Firma ScanWind etwa 3000 norwegische Haushalte jährlich mit Strom versorgen. Die Einbindung von Windkraftanlagen in elektrische Energieversorgungsnetze führt manchmal zu unerwünschten Rückwirkungen und stört die Versorgung der angeschlossenen Verbraucher. Um den Strom mit hoher Netzqualität ins norwegische Stromnetz zu speisen, liefert Siemens die Einspeise-Rückspeise-Einheit Active Front End (AFE). Dieser Netzstromrichter regelt zuverlässig Spannungsschwankungen aus.

(idw – Siemens, 16.09.2004 – ESC)

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