Neue Offshore-Windturbine bringt fast zehn Prozent mehr Ertrag

Eine einzige neue Turbine kann im Jahr 32 Millionen Kilowattstunden Strom erzeugen und so bis zu 7.000 Haushalte versorgen. Diese Windenergieanlage SWT-7.0-154 hat den gleichen Rotordurchmesser – 154 Meter – wie das Vorgängermodell, liefert aber fast zehn Prozent mehr Ertrag – unter typischen Hochsee-Windbedingungen. Nach der Vorstellung auf der Fachmesse EWEA Offshore in Kopenhagen startete kürzlich im dänischen Testfeld Østerlid ein Prototyp den Testbetrieb.

Leichter, kompakter und weniger verschleißanfällig

Siemens setzt seit 2010 für seine Offshore-Windenergieanlagen auf getriebelose Technik. Dabei verwandelt ein Synchrongenerator mit Permanent-Magneten die Rotorbewegung direkt in elektrische Energie. Das Getriebe, das normalerweise die niedrige Drehzahl des Windrotors in die hohe Drehzahl zur Stromerzeugung übersetzt, entfällt.

Mit der neuen Technik kommt der gesamte Antriebsstrang mit deutlich weniger Komponenten aus, er wird leichter, kompakter und weniger anfällig für Verschleiß. Daher ist die SWT-7.0-154 die leichteste Windturbine in ihrer Leistungsklasse. Die getriebelose Turbine liefert auch mehr Energie: Weil durch den Einsatz von Permanentmagneten zur Erregung des Generators weder elektrische Leistung noch die entsprechende Regeltechnik oder Schleifringe benötigt werden, erreicht man auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten eine gute Effizienz.

Erprobte Technologie optimiert

Realisiert wurde die aktuelle Leistungssteigerung durch Optimierungen des Generators und der dazugehörigen elektrischen Komponenten. Im Zentrum stehen stärkere Dauermagnete im Rotor und entsprechend verstärkte Generatorsegmente. Zusätzlich wurden der Umrichter und der Transformator, die die vom Generator erzeugte elektrische Energie für die Netzeinspeisung umwandeln, für die höhere Leistung überarbeitet.

Die elektrischen Systeme sind außerdem hinsichtlich der Blindleistungskompensation optimiert – eine Funktion, die wichtig für die Stabilität des Stromnetzes ist. Der nun installierte Prototyp soll dazu dienen, den Betrieb des leistungsstärkeren Generators und der verstärkten elektrischen Komponenten zu testen.

Insgesamt gelang es den Siemens Ingenieuren, die Leistung der Turbine zu steigern, ohne dabei ihre wesentlichen Komponenten grundlegend zu ändern. Auf diese Weise bleibt die bewährte Technologie und Zuverlässigkeit des Vorgängers erhalten und die neue Anlage kann schneller zur Produktionsreife gebracht werden. Der Serienstart ist für Anfang 2017 geplant.