Starkes Bündnis startet Offensive für ausfallsichere Leistungselektronik

Im Rahmen des Innovationsclusters „Leistungselektronik für regenerative Energieversorgung“ erforschen Wissenschaftler des Fraunhofer IWES Nordwest und der Leibniz Universität Hannover zusammen mit 16 in der Windbranche tätigen Unternehmen die Ursachen und Mechanismen häufig auftretender Schäden an leistungselektronischen Komponenten, um Einsparpotentiale zu heben.

Das dreijährige Forschungsprojekt, gefördert vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) und der Fraunhofer-Gesellschaft, nutzt dafür die Betriebsdaten von mehr als 2000 Anlagen und leistet einen wertvollen Beitrag zur weiteren Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Windenergieerzeugung.

Die Kosten für Betrieb und Instandhaltung machen rund ein Drittel der Lebenszykluskosten von Windenergieanlagen aus. Mit der Steigerung der Zuverlässigkeit lassen sich Reparaturkosten und durch Anlagenstillstand bedingte Ertragsausfälle reduzieren und so die Gestehungskosten für die Windenergieerzeugung weiter senken.

Diesem Ziel hat sich das „Innovationscluster Leistungselektronik für regenerative Energieversorgung“ verschrieben Und bringt dafür unterschiedlichste Akteure der Branche zusammen: Betriebsführungs- und Instandhaltungsunternehmen, Komponenten- und Anlagenhersteller bis hin zu Versicherern und Unternehmen mit Schwerpunkten im Bereich der Messtechnik und Zustandsüberwachung.

Im Fokus des jetzt gestarteten, niedersächsischen Leitprojektes stehen dabei leistungselektronische Frequenzumrichter, die heute in nahezu allen modernen Windenergieanlagen zum Einsatz kommen. Als Bindeglied zwischen Generator und Anlagentransformator dienen Frequenzumrichter der netzfrequenten Anbindung der drehzahlvariablen Windenergieanlagen an das Energieversorgungsnetz.

Sie stellen sicher, dass die Netzanschlussbedingungen eingehalten werden und eine optimale Ausnutzung des Windangebotes erfolgen kann. Aufgrund hoher Ausfallraten zählen sie zu den Hauptkostentreibern in der Betriebsphase von Windenergieanlagen.

Die bis heute wenig verstandenen Ausfallmechanismen und -ursachen sollen ermittelt werden und das so vertiefte Verständnis die Entwicklung wirkungsvoller Schutzkonzepte für bestehende und zukünftige Anlagen befördern. Eine Besonderheit des Vorhabens liegt in der umfassenden systematischen Rückkopplung von Felderfahrung in den Design-, Herstellungs- und Instandhaltungsprozess.

Die dafür genutzte umfangreiche Datenbasis stammt von verschiedensten Anlagentypen an On- und Offs-hore-Standorten, um einen größtmöglichen Know-how-Zuwachs, aber auch eine breite Anwendbarkeit der Ergebnisse sicherzustellen. 

Das Projekt mit einer Laufzeit von 3 Jahren hat ein Fördervolumen von 2 Mio. Euro, die durch das MWK Niedersachsen und die Fraunhofer-Gesellschaft bereitgestellt werden. Die 16 Partnerunternehmen verdoppeln das Budget auf insgesamt 4 Mio. Euro.

Für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES Nordwest

Dipl.-Ing. Christian Broer, Abteilungsleiter Zuverlässigkeit und Validierung
Tel.: +49 511 762-14180
christian.broer@iwes.fraunhofer.de