Sonstige Komponenten - ein Überblick

Im Folgenden werden die sonstigen Komponenten einer Windkraftanlage skizziert. Hierunter fassen wir (1) Systeme zur Windrichtungsnachführung, (2) Elemente zur Kühlung und zur Heizung, (3) Blitzschutzeinrichtungen, (4) Hebezeuge und schließlich (5) Feuerlöscheinrichtungen.

1. Windrichtungsnachführung

Ziel dieser Komponenten ist es, den Rotor der Anlage optimal in den Wind zu drehen. Dabei wird die Windnachführung meist über die von der Wetterstation gemessenen Werte gesteuert.

Generell kann man die Systeme zur Windrichtungsnachführung bei Horizontalachsanlagen in passive und in aktive Systeme unterscheiden:

• Passive Systeme
  kommen ohne elektrischen Antrieb zur Nachführung aus.
  Man kann unterscheiden zwischen dem selbständigen Nachlauf von Leeläufern und Windfahnen bei Luvläufern.
  Windfahnen sind vor allem durch deren Verwendung bei den so genannten westernmills (amerikanische Windpumpen) bekannt – die Windnachführung ist hier sehr einfach geregelt.
  Aufgrund von Zusatzbelastungen und wirkenden Kräfte bei plötzlichen Änderungen der Windrichtung werden passive Windrichtungsnachführungssysteme nur bei Anlagen mit einem Rotordurchmesser von ca. 10eingesetzt.
  

• Aktive Systeme
  Diese kommen bei Lee- und Luvläufern vor. Hier wird die Gondel (aktiv) durch einen Antrieb gegenüber dem Turm verdreht. Ein aktives System wurde bereits für holländische Windmühlen im späten 18. Jahrhundert genutzt (so genannte „Rosette“).
  Heutzutage am weitesten verbreitet sind so genannte Azimutmotoren (auch als Giermotoren bezeichnet), die einzeln oder zu mehreren zum Einsatz kommen. Der Azimutantrieb wird durch eine Windfahne auf der Gondel angesteuert. Die Motoren sitzen auf dem Azimutring, der über die Bewegungen der Motoren die Gondel in die optimale Position bringt.

Azimutgetriebe. © Bundesverband WindEnergie e.V.

2. Kühlung und Heizung

• Kühlung
  In einer Gondel kommt es durch Abwärme von Getriebe und Generator schnell zu höheren Temperaturen. Zur gezielten Kühlung werden daher spezielle Lüfter zur Kühlung der Gondel eingebaut.
  Daneben finden meist noch besondere Kühlaggregate für Einzelkomponenten einer Windkraftanlage Verwendung, etwa für das Getriebe.

• Heizung
  Während der Wintermonate sinken an vielen Standorten von Windkraftanlagen die Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Dies führt zu einer Erkaltung des Öls im Getriebe, was das Wiederanlaufen einer Anlage nach langem Stillstand erschwert. Daher findet man oft Heizungen für das Getriebeöl.
  Ferner werden auch Rotorblätter beheizt, um die negativen Auswirkungen der Kälte in Form von Eis oder durch Kondenswasser zu verhindern.
  Schließlich ist noch zu beachten, dass in Regionen mit kaltem Klima Anemometer und Windfahnen beheizt werden müssen, um Fehler und daraus resultierende Schäden zu vermeiden.

3. Blitzschutz

Eine Windkraftanlage ist aufgrund der Höhe und des exponierten Standortes besonders durch Blitzeinschlag gefährdet. Dabei treten Blitzeinschläge häufig an den Rotorblattspitzen auf.

Folgende Lösungen für das gezielte Auffangen der Blitze werden angeboten:

• Runde Metallscheiben an der Rotorblattspitze, so genannte „Rezeptoren“,
• Mehrere Rezeptoren entlang des Blattes,
• Aluminium-Blattspitzen

Das Ableiten der Ströme erfolgt dann im Inneren des Rotorblatts durch metallische Leiter, eine weitere Ableitung erfolgt - mit Überleitungen an besonders sensiblen Stellen – über die Gondel und den Turm zum Erdungsanker.

4. Hebezeuge

In den meisten Windenergieanlagen befinden sich Seilwinden, die es ermöglichen, kleinere Ersatzteile und Werkzeuge in die Gondel zu bringen. Für das Manövrieren innerhalb der Gondel sind oft Gondelkräne als Schwenkkräne oder Brückenkräne vorgesehen.

5. Feuerlöschanlagen

Schließlich ist in der Regel auch eine Feuerlöschanlage in der Windkraftanlage vorhanden, um eventuelle Brände in der Mechanik und Elektronik zu bekämpfen.
Die Anlagen sind oft manuelle Feuerlöscher, es können aber auch automatische Brandmelde- und Brandbekämpfungsanlagen zum Einsatz kommen.

WWEA World Wind Energy Association
http://www.wwindea.org