LEITWIND – WindChannel 2020 DE

WIND

CHANNEL NE WS FROM LEIT WIND WORLD

leitwind.com

N°6 | DE

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LEITWIND SERVICE ERÖFFNET NEUE NIEDERLASSUNG IN LACEDONIA

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NEUE ROTORBLÄTTER FÜR DIE LEITWIND TYPHOON

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STEIGENDE NACHFRAGE IN ITALIEN

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LTW42 IN KETZIN

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GRIECHISCHE WINDKRAFT

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WARTUNG DER ROTORBLÄTTER

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OPERATION MODE MANAGER

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ALS FRAU IN DER MÄNNERDOMÄNE – CATERINA BALDO

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WETTER-APP

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POMA UND LEITWIND

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FEHLERBEHANDLUNG

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TRAILING EDGE SERRATIONS

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REFERENZEN AUF DER GANZEN WELT

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NEUER SITZ FÜR LEITWIND SERVICE IN SÜDTITALIEN

Seit Ende 2012 gibt es die LEITWIND Service Srl (LTWS), welche seitdem für die Wartung der Windkraftanlagen in Apulien, Basilikata, Kampanien, Molise und den Abruzzen zuständig ist.

Aufgrund zunehmender Aufträge und einem wachsenden Umsatz hat die LTWS im Mai 2019 ein komplett renoviertes Lager in Lacedonia / Region Kampanien erworben. Der 2.300 m² große Bau befindet sich auf einem 18.000 m² großen Areal in der Industriezone Calaggio. LEITWIND Service hat hier nun weitere Aufgabenbereiche wie beispielsweise die Revision von Generatoren, Montage einiger

Komponenten und alle damit verbundenen Logistikprozesse, sowie auch eine Werkstatt dazugewonnen. Bereits Ende 2019 wurde ein Entwicklungsplan erarbeitet, welcher einen weiteren schrittweisen Zuwachs der Mitarbeiter auf rund 50 vorsieht. Im Jänner 2020 nahm die neue Niederlassung ihren Betrieb auf.

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DAS LEITWIND TEAM ( LUCA GRIZZETTI, MATTEO VERDESCA UND MATTEO STRADA) BEI DEN TESTS IN BOSTON

Diese gemäß Norm IEC 61400-23 vorgeschriebene Testreihe des Prototyps der neuen Rotorblätter wurde am Wind Technology Testing Center (WTTC) des Massachusetts Clean Energy Center (MassCEC) in Boston (USA) durchgeführt, welches schlussendlich auch zur Ausstellung von Zertifizierungen gemäß ISO 17025 und IECRE ermächtigt ist.

Die Testreihe lief insgesamt über vier Monate und die LEITWIND Rotorblätter bestanden jeden Test mit Bravour. > Den Anfang machten eine Reihe von Vibrationstest, die die hohe Zuverlässigkeit des LS39-H Rotorblatts im Rahmen der Finite-Elemente-Methode bestätigte. > Es folgten mehrere statische Tests bei mindestens 110 % der Höchstbelastung, welche die Belastungsfähigkeit des LS39-H Rotorblatts bei extremen Stürmen bestätigten. > In zwei Reihen von Ermüdungstests wurden die Rotorblätter über zwei Monate hinweg insgesamt 2 Millionen Zyklen ausgesetzt. Die Tests bestätigten, dass das LS39-H Rotorblatt in Gebieten mit Winden der Windklasse 1A 20 Jahre lang verwendet werden kann. Erwähnenswert ist auch, dass aufgrund der von der Norm IEC 61400-23 geforderten Sicherheitsfaktoren bei den Ermüdungstests eine Betriebsdauer von 320 Jahren in derartigen Gebieten simuliert wurde.

> In einer zweiten Reihe von statischen Tests bei mindestens 100 % der Höchstbelastung wurde die Belastungsfähigkeit des Rotorblatts LS39-H auch nach diesen anspruchsvollen Ermüdungstests erneut bestätigt.

NEUE ROTORBLÄTTER FÜR DIE LEITWIND TYPHOON Über mehrere Monate verfolgte die R&D Abteilung der LEITWIND ein ehrgeiziges Ziel: Die Entwicklung einer Windturbine mit Rotorblättern, die den extrem starken Windböen und Orkanen standhält.

Das neue Rotorblattmodell „LS39-H“ wird künftig bei der Windkraftanlage LTW80 der Klasse „Typhoon“, eine der derzeit zuverlässigsten Anlagen auf dem Markt, eingesetzt werden. Dank des fortschrittlichen Permanentmagnet-Synchrongenerators mit Direktantrieb ist die LTW80 im Vergleich zu ihren Mitbewerbern weitaus zuverlässiger und effektiver.

Die ersten sechs LTW80-Anlagen der Klasse Typhoon mit einer Leistung von 1,65 MW sollen in der Karibik, auf der Insel Guadeloupe im Atlantischen Ozean installiert werden. Diese Gegend wird häufig von Orkanen und Tropenstürmen heimgesucht. Aufgrund der speziellen Betriebsbedingungen werden sowohl die Türme als auch die Rotorblätter der LTW80-Typhoon-Windkraftanlagen mit Lastüberwachungssystemen ausgestattet.

Die dort installierten Windkraftanlagen müssen also extremen Windgeschwindigkeiten von bis zu 48 m/s standhalten können. LEITWIND hat im Rahmen der erfolgreichen IEC-Zertifizierung in den vergangenen Monaten umfangreiche Strukturtests durchgeführt, um die Belastungsfähigkeit und Sicherheit der Rotorblätter auf einer LTW80 Windturbine der Klasse Typhoon zu prüfen. Im Zuge der verschiedenen Tests wurden extreme und unterschiedlichste Belastungen simuliert, denen die Rotorblätter ausgesetzt sein können.

Das LEITWIND Rotorblatt hat somit alle Zertifizierungstests erfolgreich bestanden. Wie schon bei der Entwicklung des LS39 Standard-Rotorblatts im Jahr 2009 wurde auch hier noch ein zusätzlicher Test durchgeführt: Dieser zusätzliche Belastungstest sollte das Rotorblatt zerstören, um dessen endgültige Belastbarkeit zu ermitteln. Derartige Tests sind natürlich besonders anspruchsvoll, da das Rotorblatt durch das Biegemoment sehr viel Energie aufnimmt, die sich explosionsartig entlädt, wenn es nachgibt. Auch die Laborgeräte sind während des ganzen Prozesses extremen Belastungen ausgesetzt.

Das WTTC-Labor in Boston hat nach eigenen Angaben während der letzten 8 Jahre 14 Tests dieser Art an verschiedenen Rotorblattmodellen durchgeführt, wobei es bisher stets gelang, die getesteten Rotorblätter zu zerstören.

Der Test des LEITWIND Rotorblatts LS39-H fiel jedoch „negativ“ aus. Schlussendlich hat dieses Rotorblatt hat einer unglaublichen Belastung von 170 % der Höchstbelastung standgehalten. Dies entspricht einer Durchbiegung von über 10,5 m, auch die Prüfgeräte stießen an ihre Grenzen. Abschließend wurde das Rotorblatt erneut überprüft und dabei konnten keine Defekte festgestellt werden.

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FER1 UND STEIGENDE NACHFRAGE IN ITALIEN Italien zählt zu den führenden Ländern beim Ausbau erneuerbarer Energiequellen. Die italienischen Städte verändern sich stetig: Auf den Straßen fahren immer mehr Elektroautos, Wohngebäude werden mit Solaranlagen beheizt und Wohngebiete zunehmend mit grünem Strom aus Windkraftanlagen versorgt. All diese Veränderungen sind Teil des globalen Green New Deal Projekts, an dessen Beginn in Italien das Dekret FER1 steht.

Das Förderdekret für erneuerbare Energien (Dekret FER1) wurde im Juli 2019 unterzeichnet und trat im August desselben Jahres in Kraft. Dieses dekret soll die Produktion grüner Energie aus erneuerbaren Energiequellen fördern, um die Nachhaltigkeitsziele der EU bis 2030 laut integriertem nationalen Energie- und Klimaplan umzusetzen. Das Dekret sieht den vollständigen Verzicht auf fossile Brennstoffe vor und fördert deshalb die Errichtung von Windkraft-, Photovoltaik-, Wasserkraft- und Klärgasanlagen.

Neben dem Dekret FER1 spielt auch die Geschäftsordnung der italienischen Energieagentur GSE (Gestore Servizi Energetici) eine bedeutende Rolle. Darin sind die Teilnahmebedingungen für die Zulassungs- und Teilnahmeverfahren für Fördermittel für Strom aus erneuerbaren Energiequellen und von verschiedenen Energieanlagen geregelt. Diese Richtlinien unterteilen die Energiequellen und -anlagen in vier Gruppen, von denen die Gruppe A für LEITWIND am interessantesten ist: Dabei handelt es sich um die Gruppe der neu errichteten Photovoltaik- und Onshore-Windkraftanlagen, die auch den Wiederaufbau, die Reaktivierung und den Ausbau von bestehenden Anlagen umfasst.

Insgesamt gibt es sieben Vergaberunden, von denen eine am 30. September 2019 eröffnet

wurde. Die Teilnahme ist noch bis zum 30. Oktober 2021 möglich. In der ersten Runde ist sowohl bei der Vergabe als auch bei der Registrierung der Großteil der ausgeschriebenen Leistung für die Windenergie reserviert. Auch wenn diese Entscheidung für einige überraschend kam, so ebnet sie doch den Weg für die erneuerbare Energie von Windkraftanlagen.

LEITWIND ist mit einem Marktanteil von 42 % Marktführer auf dem italienischen Markt für Windkraftanlagen mit einer Leistung von 200 bis 1.000 kW. Erste Verträge für den Bau neuer Windkraftanlagen konnten bereits abgeschlossen werden und weitere Projekte werden ausgearbeitet. Dank des umfassenden Portfolios von LEITWIND kann für jedes Gebiet, unabhängig von dessn Topographie und dem Windaufkommen, die ideale Lösung mit optimaler Leistung angeboten werden.

Besonders attraktiv ist die LEITWIND Windkraftanlage des Typs LTW90, die in verschiedenen Leistungsstufen (von 850 kW bis 2 MW) erhältlich ist: Im Vergleich zu anderen Windkraftanlagen derselben Leistungsstufe, hat die LTW90 eine höhere Energieproduktion und ist daher besonders für Gebiete mit geringerem Windaufkommen und wenigen Turbulenzen geeignet.

Auch die Topographie und Erreichbarkeit des Standorts spielen für LEITWIND keine große Rolle: Unsere Kunden können sich selbst bei anspruchsvollen Installationen auf das Knowhow und die Kompetenzen der HTI-Gruppe (High Technology Industries) verlassen, die auf die jahrzehntelange Erfahrung beim Bau und der Installation von Seilbahnsystemen in schwer zugänglichem alpinem Gelände aufbauen.

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KETZIN

KLEINES WINDRAD ALS WESENTLICHES TEILELEMENT DES ENERGIE-LABORS 2018 wurde LEITWIND von der b.ventus (Start-up-Unternehmen, an welchem die HTI und die deutsche E.ON Gruppe beteiligt sind) mit der Entwicklung einer Kleinwindkraftanlage beauftragt. Dies war das „Geburtsjahr“ der Windkraftanlage des Typs LTW42 mit einer Nennleistung von 250 kW, deren Design sich deutlich von allen anderen am Markt erhältlichen Produkte abhebt: Der große Rotordurchmesser von 42m und die niedrige Nennleistung von 250 kW erreichen eine spezifische Leistung von 180 W/m2. Dank einer Gesamthöhe des Turms von nur 28m wird das Genehmigungsverfahren vereinfacht und gleichzeitig können diese Anlagen auch näher an Gebäuden installiert werden.

Diese von LEITWIND entwickelte LTW42 ist vor allem Kern eines Angebotes für den deutschen Markt (unter der Bezeichnung E.ON Windrad 250),welches die beiden Kooperationspartner E.ON und b.ventus entwickelt haben: Bereits im Frühjahr 2019 wude das erste E.ON Windrad 250 im schleswig-holsteinischen Steinfeld an der Grenze zu Dänemark feierlich eingeweiht. Bereits nach einem Jahr Betrieb steht fest: Diese neue Windkraftanlage hat ein eindrucksvolles Einsparungs- und Leistungsvolumen. Der landwirtschaftliche Betrieb des Kunden in Steinfeld wird jährlich mit 660 MWh selbst produziertem Strom versorgt.

Dabei werden 370 Tonnen an CO2-Ausstoß vermieden. Die Einsparung an Stromkosten soll im oberen fünfstelligen Bereich liegen.

In Ketzin (DE) soll diese Kleinwindkraftanlage Teil eines innovativen und weltweit einzigartigen Projekts sein, welches

die Wechselwirkung zwischen verschiedenen Arten der Energieerzeugung untersuchen kann.

ENERGIEWENDELABOR (EWL) IN KETZIN Das von Energieversorger E.DIS AG bereits Mitte 2018 in Aussicht gestellte Energiewendelabor nimmt konkretere Formen an: Die E.DIS AG (mit 65,5 % Beteiligungen besitzt die E.ON GmbH die Aktienmehrheit an der E.DIS AG) plant und arbeitet gemeinsam mit Kooperationspartnern und Fördermitteln vom Bund am sogenannten Energiewendelabor (EWL); eine Anlage, die regenerativ erzeugten Strom in Wasserstoff umwandeln soll. Zentrales Ziel ist die Dekarbonisierung (CO2-Reduzierung) nicht nur im Stromsektor, sondern auch im Wärmemarkt, im Verkehr sowie in industriellen Prozessen.

Ketzin (in der Nähe von Berlin und vom Winderzeugungsgebiet „Nauener Platte“) ist infrastrukturell gas- wie stromseitig sehr gut erschlossen und eignet sich somit hervorragend als Standort des Energiewendelabors. Die Installation einer Kleinwindkraftanlage (E.ON Windrad 250) am Standort Ketzin würde das Projekt ergänzen, denn nur so kann das Zusammenspiel der Energien der Sonne, des Windes, von Biogas und Stromspeicherung nachhaltig erforscht werden. „…mit dem Energiewendelabor soll ein Forum geschaffen werden, an dem die heute bereits bestehenden Energielösungen sowie die Herausforderungen der Energieversorgung der Zukunft aufgezeigt und erlebbar gemacht werden,“ so Thomas Borchers (E.DIS-Projektleiter Energiewendelabor).

KIM HEIDEBRECHT, SALES MANAGER E.ON „Für einen Teil unserer B2B-Kunden sind mittelgroße Windräder eine ideale Ergänzung, um ihre Energiekosten dauerhaft zu senken und sich attraktive Renditen zu sichern,“ so Kim Heidebrecht von E.ON, der als Experte den Vertrieb des Windrads betreut. „Die erste Anlage in Steinfeld hatte Pilotcharakter, um Erfahrungen unter anderem mit dem Aufbau, der Netzanbindung und der Prognosequalität zu sammeln. Die bisherigen Ergebnisse haben unsere Erwartungen sogar übertroffen.

Bundesweit haben wir für Kommunen, produzierendes Gewerbe und Landwirtschaft mehr als 50.000 geeignete Standorte identifiziert. Auch auf der Nachfrageseite ist inzwischen einiges in Bewegung, so dass wir dem Zubau weiterer Anlagen optimistisch entgegensehen.“

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INSTALLATION DER ERSTEN LTW101 IN ALEXANDROUPOLIS (GRIECHENLAND)

VORREAS

GAUDOURORACHI IPSOMA

GRIECHISCHE WINDKRAFT

Im Februar 2019 erfolgte mit der Installation einer LTW101-Anlage mit 3 MW Leistung, der größten Wind turbine von LEITWIND, in Alexandroupolis der Einstieg in den griechischen Markt. Es sollte der Beginn eines erfolgreichen Geschäftsjahres sein. Im Laufe des Jahres konnten wir noch drei weitere Aufträge über insgesamt neun Windkraftanlagen abschließen.

Der erste Auftrag umfasst die Lieferung und Installation von zwei LTW80-Windkraftanlagen mit einer Leistung von 1,5 MW und einer Nabenhöhe von je 80 m. Der Windpark wird auf 1.000 Meter Meereshöhe in Mittelgriechenland errichtet. Der Standort liegt inmitten malerischer Berge mit Blick auf das Meer und ist nur 5 km von der Küste des Golfs von Korinth entfernt. Nach einer eingehenden Marktanalyse kam der Kunde zum Schluss, dass unsere Lösung mit den beiden leistungsstarken LTW80-Windkraftanlagen für ihn die profitabelste Lösung ist: Die großen Flügel und der 1,5-MW-Generator erlauben es dem Kunden, nicht nur die Energieproduktion zu maximieren, sondern auch einen höheren Cashflow zu erzielen als mit den Konkurrenzprodukten.

Die Projektzahlen sprechen eine deutliche Sprache: jeder einzelne Turm besteht aus vier Teilen und wiegt 156 Tonnen, die 40 Meter langen Flügel kommen auf je 10 Tonnen. Der Transport der Bauteile stellt eine weitere Herausforderung dar. Sie müssen nämlich vom Hafen zum Standort auf 1.000 m Meereshöhe transportiert werden. LEITWIND ist es jedoch gewohnt, praktikable Lösungen für Herausforderungen dieser Art zu finden.

Der zweite Auftrag umfasst die Lieferung und Installation von vier Windkraftanlagen des Typs LTW90 mit einer Nabenhöhe von 65 m und einer Nennleistung von 1,5 MW je Turmkopf in Westmakedonien. Erstmals wird bei diesen Anlagen der Generator D4.1 eingesetzt, der noch größer und leistungsstärker ist als sein Vorgänger, der D3.0.

Beide neuen Windkraftanlagen befinden sich auf ca.

2.000 Meter Höhe über dem Meeresspiegel. Für die Installation der vier Windkraftanlagen ist der Bau einer neuen Zufahrtsstraße zu den beiden Standorten notwendig. Diese sind üblicherweise den ganzen Winter über sowie im Herbst und Frühjahr aufgrund des Schnees meist nicht erreichbar und weisen ein beträchtliches Gefälle auf.

Der dritte Auftrag sieht die Installation von drei LTW80-Anlagen mit einer Leistung von 1,5 MW und einer Nabenhöhe von 50 m am Golf von Korinth vor. Beim Auftraggeber dieses Projekts handelt es sich um einen wichtigen Player im Bereich der erneuerbaren Energien, mit dem LEITWIND auch bei diversen anderen Projekten, wie Bürgerenergiegemeinschaften, Hybridprojekte, Windturbinen auf Inseln, usw. zusammenarbeitet.

Ausschlaggebend für den Vertragsabschluss waren vor allem die Flexibilität von LEITWIND, das individuell auf die Kundenwünsche zugeschnittene Produkt, die kurze Lieferzeit sowie die Garantie, dass die Windkraftanlage bis Ende 2020 installiert wird.

Der Kunde benötigte zudem Türme mit einer Turmhöhe von maximal 50m, um keine grundlegenden Veränderungen am bereits von den zuständigen Behörden genehmigten Projekt vornehmen zu müssen. Dank der Synergien innerhalb der HTI-Gruppe (High Technology Industries) ist LEITWIND in der Lage, Produkte gezielt an Standorte und spezifische Projektauflagen anzupassen und konnte so allen Anforderungen des Kunden gerecht werden.

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WARTUNG DER ROTORBLÄTTER Die Rotorblätter von Windturbinen sind große Bauteile, die robust aber gleichzeitig auch leicht gebaut sein müssen.

Daher können sie unter Umständen bereits während des Transports zum Standort beschädigt werden. Nach der Montage sind die Rotorblätter extremen Einflüssen wie Blitzen, starker Sonneneinstrahlung, Eis, Hagel, Meeresluft und starkem Regen ausgesetzt. Die konstanten Belastungen, welche durch die Drehbewegung und durch Windböen entstehen, können im Schutzlack oder in extremen Fällen auch in der Tragstruktur der Rotorblätter zu Rissen führen.

Eine ordnungsgemäße Wartung der Rotorblätter ist daher für eine optimale Energieproduktion unerlässlich. Schon die geringste Abnutzung der Profilnase oder Ansammlungen von Schmutz oder Insekten kann zu einem Leistungsrückgang von 2 bis 3% (in extremen Fällen sogar um gute 10%) führen. Dies schlägt sich infolgedessen auch auf den Ertrag der Windkraftanlage nieder.

LEITWIND bietet Reparaturlösungen für Rotorblätter an, die von eigens dafür ausgebildeten Experten-Teams durchgeführt werden. Jedes Team besteht aus zwei qualifizierten Technikern, die an sämtlichen derzeit verfügbaren LEITWIND-Produkten Überprüfungen und Reparaturen durchführen können. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Anlage mit herkömmlichen oder von LEITWIND patentierten Rotorblättern ausgestattet ist.

Das Team führt zwei Arten von Überprüfungen durch: > Standardüberprüfung: Sie wird bei jeder Wartung vom Kundendiensttechniker durchgeführt. > Sonderüberprüfung: Sie wird im Abstand von 2 Jahren mithilfe einer HD-Kamera durchgeführt. Dabei wird auch das Innere der Rotorblätter überprüft, insbesondere bei Windturbinen, die bereits seit 10 Jahren in Betrieb und extremen Wetterverhältnissen ausgesetzt sind.

Die Blätter können folgende Beschädigungen aufweisen: > Oberfläche: Kratzer, Abschürfungen, Abnutzung, Löcher und Risse in der Außenschicht des Rotorblatts.

Beschädigungen an der Spitze des Rotorblatts können zu Vibrationen und Lärmerzeugung führen. Diese Art von Beschädigungen müssen unverzüglich repariert werden.

Die Abnutzung der Rotorblätter ist auf Regen und die Partikel in der Luft zurückzuführen, die mit einer Geschwindigkeit von bis zu 260km/h auf die Bauteile treffen. Wenn sich die Abnutzung aufgrund von Feuchtigkeit, Vibrationen und Sonneneinstrahlung entlang der

Profilnase des Rotorblatts ungehindert ausbreiten kann, wird die Laminatstruktur mit der Zeit geschwächt. Eine geringe Abnutzung kann so, wenn sie nicht umgehend repariert wird, zu schweren strukturellen Schäden führen. > Tragkonstruktion: Hier kann es vor allem zu Ablösen der Schutzschicht oder der Klebeflächen- sowie Blitzschäden kommen. Dabei handelt es sich um schwerwiegende Beschädigungen der Schichten unter der äußeren Lackschicht des Rotorblatts, die in Ausnahmefällen sogar eine Zerstörung zur Folge haben können. Bei starkem Hagel, Blitzen und extremen Wetterverhältnissen müssen auch die inneren Schichten des Rotorblatts überprüft werden, um eine Delamination oder Risse auszuschließen. Manche Beschädigungen entpuppen sich erst bei einer genauen Überprüfung als strukturelle Schäden.

Die Rotorblätter von Windturbinen werden aufgrund ihrer Dimensionen häufig von Blitzen getroffen. An manchen Standorten kann es so jährlich bis zu 10 Blitzeinschlägen kommen.

Aus diesem Grund wird jedes Rotorblatt mit einem speziellen Blitzschutzsystem ausgestattet: an der Spitze und an anderen wichtigen Stellen des Rotorblatts werden Rezeptoren angebracht, die Blitze anziehen und ihre Energie in den Boden ableiten. Alle Bauteile des Blitzschutzsystems entsprechen der höchsten Klasse der anwendbaren Norm IEC 61400-24 und müssen 200 kA Strom aufnehmen können, ohne Schäden davonzutragen.

Es kann jedoch auch vorkommen, dass der Blitz über einen Rezeptor direkt in die Struktur des Rotorblatts eindringt. In solchen Fällen wird die Außenschicht des Rotorblatts vollständig durchlöchert. Der betroffene Bereich muss unverzüglich repariert werden, um schwerwiegende Folgeschäden zu vermeiden.

Die Rotorblätter sind der Antrieb einer Windkraftanlage und haben somit einen direkten Einfluss auf die produzierten Megawattstunden und folglich auch auf den Ertrag der Windkraftanlage selbst. Sie sind das kostenintensivste und empfindlichste Bauteil der Windkraftanlage. Regelmäßige Überprüfungen und Wartungsarbeiten sind unerlässlich, um die optimale Leistung und Rentabilität der Windkraftanlage zu gewährleisten.

VOM BLITZ GETROFFENES ROTORBLATT: ÄUSSERER UND INNERER TEIL

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LEISTUNGSOPTIMIERUNG DURCH DEN OPERATIONAL MODE MANAGER Flexibilität und die Fähigkeit, Produkte und Projekte individuell auf Kundenwünsche abzustimmen, zählen zu den Stärken von LEITWIND. Dies erfordert jedoch auch eine äußerst präzise Projektplanung: Ausschlaggebend dabei ist die Realisierbarkeit der Windkraftanlage, die von den Projektbedingungen und auch vom Windaufkommen am jeweiligen Standort abhängt. So können die spezifischen Windbedingungen die Projektbedingungen beeinflussen, z.B. durch unregelmäßiges Gelände oder Hindernisse, die zu turbulen-

ten Winden, unregelmäßigen Luftströmungen oder einer ungleichmäßigen Windfront an der Rotorscheibe führen können. Früher war der Bau von Windparks an Standorten mit derartigen Bedingungen schlichtweg unmöglich und solche Projekte konnten nicht realisiert werden.

Heute können diese Hürden mithilfe des OPERATIONAL MODE MANAGER mühelos überwunden werden. Dabei handelt es sich um eine Steuerungsstrategie, an deren Entwicklung und Erprobung LEITWIND seit 2018 arbeitet und die nun für alle Projekte eingesetzt werden kann.

SECTOR

REASON OF REDUCTION

POWER kW

RATED SPEED rpm

FINE PITCH ANGLE deg

Nominal

-

1500

18

0

Sector 1

Derating - wind shear effect

1000

14

0

Sector 2

Switch-off - wake effect

0

0

-

Sector 3

Derating - Noise

1000

14

5.5

Diese Strategie sieht vor, dass der Betrieb der Windkraftanlage (v. a. ihre Rotationsgeschwindigkeit und maximale Leistung) an bestimmte Parameter wie die Windrichtung angepasst wird. Mit dem Operational Mode Manager kann die Drehgeschwindigkeit gedrosselt werden, wenn der Wind aus einer problematischen Richtung kommt.

Die Anlage kann sogar komplett ausgeschaltet werden, um die Belastung der Anlage zu reduzieren und die Projektvorgaben einzuhalten.

Außerdem lässt sich bei Windkraftanlagen in der Nähe von Wohngebieten festlegen, wann sie in Betrieb sein sollen: Diese können zu bestimmten Tageszeiten oder an Wochenenden abgeschaltet oder so programmiert werden, dass sie abgeschaltet werden, wenn der Wind von der Anlage in Richtung Wohngebiet bläst. Damit wird auch die Lärmbelastung verringert.

Der Operational Mode Manager wird auch beim Prototypen der in Steinfeld (DE) installierten LTW42 eingesetzt, um den Betrieb für bestimmte Monate des Jahres (Juni bis August) und zu bestimmten Tageszeiten (zwischen Sonnenuntergang und Sonnenaufgang) einzuschränken.

Zum Schutz der Fledermäuse ist die Anlage beispielsweise so programmiert, dass sie nur bei geringen Windstärken (6,5 m/s) läuft (bat reduction).

Der Operational Mode Manager ermöglicht höchste Flexibilität beim Betrieb der Windturbinen von LEITWIND und ermöglicht die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften und anderen Anforderungen (beispielsweise in Bezug auf Umwelt und Lärm), sowie die Optimierung der Energieproduktion.

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CATERINA BALDO: > aufgewachsen in Rovereto (TN) > arbeitet seit 3 Jahren als Project Manager bei LEITWIND und LEITNER ropeways, am Hauptstandort in Sterzing (BZ)

ALS FRAU IN DER MÄNNERDOMÄNE CATERINA BALDO ÜBER IHRE ARBEIT ALS PROJEKTMANAGERIN BEI LEITWIND Wie bist du zur Leitner/Leitwind gekommen?

Die Unternehmensgruppe LEITNER ist auch bei mir zu Hause ein bekanntes internationales Unternehmen; und nachdem ich ein technisches Studium absolviert habe, habe ich mich damals einfach gleich initiativ beworben.

Meine Bewerbung nicht erfolglos und mittlerweile bin ich schon seit sechs Jahren Teil dieses großartigen Unternehmens.

Die Arbeit als Projektmanagerin ist sehr abwechslungsreich: Man zieht und steuert die Fäden in unterschiedlichsten Prozessen und natürlich auch abteilungsübergreifend: Von technischen Raffinessen, dem finanziellen Part hinter dem Gesamtprojekt, rechtliche und versicherungstechnische Fragen bis hin zur konkreten Baustelle vor Ort: Projektmanager sind wahre Allrounder.

Wie sieht dein typischer Arbeitstag aus?

Einen typischen Arbeitstag gibt es bei uns wohl nur selten.

Natürlich schauen wir unsere Projekte mit größter Sorgfalt und selbstverständlich auch termingerecht voranzubringen; doch oftmals gilt es auch einfach nur unvorhergesehene Probleme zu lösen und zu beheben. Unsere Arbeitstage können also auch voller positiver und negativer Überraschungen sein… Je nach Phase des Projektes können auch mehrtägige Außendienste anstehen.

Was ist für deine Arbeit besonders wichtig?

Ich persönlich finde es besonders wichtig, dass man als Projektmanager die jeweiligen Kunden gut kennenlernt,

die Baustelle selbst besichtigt und sich vielleicht auch mit dem jeweiligen Land und den dortigen Traditionen auseinandersetzt. Schlussendlich arbeiten wir nicht nur an Maschinen, sondern eben auch mit Menschen; reibungslose Kommunikation und gegenseitiges Verständnis können unsere Arbeit wesentlich erleichtern.

Jeder Projektmanager hat sein eigenes „Baby“ welches er so „quasi“ von Kindesbeinen an verfolgt und bis hin zur erfolgreichen Installation „pflegt“. Wir arbeiten ständig abteilungsübergreifend und verbinden somit alle nötigen Schnittstellen, welche die Realisierung eines Projektes garantieren und sozusagen die bestmöglichen Rahmenbedingungen hierfür schaffen.

Warum gerade PM im Bereich der Seilbahnen und Windräder?

Windräder und Seilbahnen sind für mich sehr interessant, da es meist große, komplexe Projekte sind. Keines ist gleich wie das vorhergehende- es gilt immer wieder Neues dazuzulernen, individuelle Lösungen zu finden und sich unterschiedlichsten Herausforderungen zu stellen.

Wie würdest du LEITWIND und das Mitarbeiterteam in drei Worten beschreiben?!

Wir sind ein junges Team mit vielen hilfsbereiten Mitarbeitern; dadurch, dass wir nicht ständig mit längst eingeschweißten Prozessen zu kämpfen haben, sind wir in bestimmten Bereichen auch privilegiert mit viel Freiheit und Eigeninitiative arbeiten zu können.

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WETTER-APP ERLEICHTERT PLANUNG DER SCHNEIFENSTER Mit dem Know-how der gesamten Leitner Gruppe konnte die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von LEITWIND, eine Meteo-App zur Unterstützung der Beschneiungsanlagen von DEMACLENKO entwickeln

Teil einer großen Unternehmensgruppe zu sein, bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich uns so können beispielsweise Synergien für unterschiedlichste Projekte genutzt werden. Ein gutes Beispiel für die konstruktive Zusammenarbeit zwischen der F&E-Abteilung von LEITWIND und LEITNER (Hersteller von Seilbahnsystemen) stellt die Entwicklung des ersten LEITWIND Generators mit Direktantrieb und Radialfluss dar. LEITWIND hat in seiner 16-jährigen Unternehmensgeschichte zahlreiche luft- und wassergekühlte Generatoren mit einer Nennleistung von bis zu 3 MW entwickelt und 365 Windkraftanlagen mit dem LEITNER DirectDrive installiert.

Dieses Know-how von LEITWIND nützt nun das Produktentwicklungsteam von DEMACLENKO, ein weiteres Mitglied der Unternehmensgruppe High Technology Industries (HTI), welches auf die Herstellung und Installation von schlüsselfertigen Beschneiungsanlagen spezialisiert ist. Die Windkraftanlagen von LEITWIND benötigen Wind, um Energie zu produzieren, während die Beschneiungsanlagen von DEMACLENKO aufgrund der immer kürzer werdenden Schneifenster auf die richtigen Temperaturen und zuverlässige Wetterberichte angewiesen sind. Dafür hat die F&E-Abteilung von LEITWIND gemeinsam mit DEMACLENKO nun eine Meteo-App entwickelt, mit der die Wahrscheinlichkeit der Feuchtkugeltemperatur zehn Tage im Voraus präzise berechnet und die Schneifenster punktgenau geplant werden können. Die Vorhersage wird anhand aktueller und historischer Temperatur- und Feuchtigkeitsaufzeichnungen ausgewählter Zonen innerhalb des Skigebiets und allgemeiner Wettermodelle (MOS-Methode) erstellt. Dabei handelt es sich um die zuverlässigste Vorhersage, die derzeit möglich ist.

POMA UND LEITWIND GEMEINSAM ERFOLGREICH Viele französische Betreiber zeigen reges Interesse an der “Made in France” LEITWIND-Technologie von POMA. In der neuen Produktionsstätte in Gilly-sur-Isère stellt POMA Komponenten für Windkraftanlagen her. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf den Maschinenträgern, die für das Projekt auf Guadeloupe und für Aufträge in Italien benötigt werden.

Für den französischen Markt produzieren POMA und LEITWIND gemeinsam die bewährte LTW80 in ihrer leistungsstärkeren Ausführung (1,65 und 1,8 MW) mit einem niedrigen Turm (48 und 50 m) und ermöglichten damit die Umsetzung von Projekten, die zuvor aufgrund von Höhenbegrenzungen nicht realisieret werden konnten.

Immer mehr Betreiber interessieren sich für die LTW62 der IEC Windklasse I mit 1,5 MW Leistung, welche sich durch die mittlere Größe auszeichnet und sich für sehr windreiche Standorte eignet. Die LTW62 ist kein Standardprodukt, kann aber von POMA LEITWIND auf Anfrage individuell gefertigt werden.

Aussichtsreiche Verhandlungen mit neuen Kunden versprechen POMA LEITWIND erfolgreiche Jahre.

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FEHLERBEHANDLUNG

Die Optimierung von Fehleraktivierungsalgorithmen und deren Verwaltung Fortwährende Investition in Forschung und Entwicklung zählt zu den Stärken von LEITWIND, denn dadurch wird eine kontinuierliche Verbesserung der Produkte garantiert. Dies hat nicht nur direkte Auswirkungen auf neue Projekte, sondern auch auf bereits bestehende Turbinen und beispielsweise auch auf deren technischen Verfügbarkeit. Basierend auf einen großen Erfahrungsschatz und den technischen Kenntnissen über LEITWIND-Anlagen haben sich die Abteilungen des Kundendienstes und der

WTO (World Turbine Operation) in einem neuem Projekt darauf konzentriert, Fehlerauslösealgorithmen und deren Management zu optimieren.

Die durchgeführten Studien zielten darauf ab, auf der Grundlage der Statistiken der letzten Jahre zu verstehen, welche die vorhandenen Risiken waren, die zu Ausfällen führten und wie hoch die Häufigkeit der Fehler und Ausfälle selbst ist, um deren Priorität zu ermitteln.

Nun wird an einer Liste konkreter Vorschläge gearbeitet, um sowohl die Kontrollalgorithmen zu modifizieren, die dafür sorgen, dass Fehler auftreten, als auch um die Fehler selbst zu verwalten, sobald diese bereits aufgetreten sind. Das Fehlermanagement erfolgt sowohl durch LEITWIND als auch durch die 24-Stunden-Überwachungsstelle, dem CMS, über die Betriebsplattformen von LEITWIND, den Park Viewer, den LEITWIND Viewer und den Turbinenmonitor.

In der nächsten Phase des Projekts sollen die neuen Vorschläge zum Turbinenregler und zu diesen Plattformen umgesetzt werden. Anschließend daran soll eine Testphase zu den eingeführten Innovationen stattfinden, bevor dann die endgültige Freigabe und schließlich die großtechnische Anwendung auf alle LEITWIND-Turbinen erfolgen soll.

Eine integrierte Management-Idee, die auf einer genauen Überprüfung der Kontrollen zur Aktivierung von Fehlern und deren Verwaltung nach der Meldung von Anomalien beruht, ist ein grundlegender Schritt: Es wird ermöglicht, dass die Windkraftanlage und damit die damit zusammenhängende Energieproduktion nur dann aussetzen, wenn dies unbedingt erforderlich ist. Selbst im Falle eines Stillstandes der Anlage wird der Wiederanlauf sicherer und kürzer, und somit automatisch optimiert.

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GERINGERE LÄRMBELÄSTIGUNG DURCH TRAILING EDGE SERRATIONS LEITWIND investiert laufend in die Forschung und Entwicklung von neuen Produkten und in die Verbesserung bestehender Produkte, um den Energieertrag zu maximieren und gleichzeitig die Umweltbelastungen zu verringern.

Die Geräuschemissionen zählen dabei sicherlich zu jenen Lärmbelästigungen, die von der Bevölkerung zunehmend kritisch betrachtet werden.

Windturbinen erzeugten zwei unterschiedliche Arten von Geräuschen: einerseits mechanische Geräusche, die durch die Bewegung der mechanischen Bauteile entstehen, und andererseits aerodynamische Geräusche. Letztere sind auf die komplexe fluiddynamische Wechselwirkung zwischen Luft und Rotorblättern der Windkraftanlage zurückzuführen, die durch deren Rotationsbewegung entsteht.

Aerodynamische Geräusche entstehen im Zusammenspiel folgender Faktoren: > Geräusche, die durch die Wechselwirkung der turbulenten Grenzschicht und der Hinterkante des Rotorblatts erzeugt werden. > Geräusche, die unter bestimmten Bedingungen durch den Wechsel von laminarer auf turbulente Strömung an der Hinterkante des Rotorblatts entstehen. > Geräusche, die auf Randwirbel zurückzuführen sind: Durch die Rotationsbewegung entstehen an den Rotorblattspitzen turbulente Wirbel, die teils laute Geräuschemissionen verursachen können. > Geräusche, die durch Strömungsunterbrechungen bei Stillstand erzeugt werden. > Geräusche, die unter bestimmten Strömungsbedingungen aufgrund von wechselnden Luftwirbeln an der Hinterkante des Rotorblatts entstehen.

Als effektivste Methode zur Senkung von Geräuschemissionen hat sich die Drosselung der Drehgeschwindigkeit der Rotorblätter herausgestellt. Allerdings führt dies auch zu einer Verminderung der Leistung und der Energieproduktion.

Alle Generatoren von LEITWIND verfügen über den DirectDrive, eine der bedeutendsten Innovationen, welche auch zur Senkung der Geräuschemissionen mechanischer Bauteile beiträgt: Das Rotorblatt ist dabei direkt mit dem Generator gekoppelt, weshalb kein zusätzliches Getriebe benötigt wird. Durch diese Bauweise werden weniger bewegliche Teile benötigt, die verschleißen oder beschädigt werden könnten und zusätzlich wird auch die mechanische Lärmbelastung deutlich gesenkt.

Unsere Forschungs- und Entwicklungsabteilung setzt außerdem auf Trailing Edge Serrations, um die durch die Hinterkante der Rotorblätter verursachten Geräuschemissionen zu reduzieren: Dabei wird die Hinterkante des Rotorblatts mit einem kammartigen Bauteil (Hinterkantenkamm oder Zahnreihe) versehen. Dieses Bauteil kann der Größe und der Art des verwendeten Flügelprofils sowie den spezifischen fluiddynamischen Bedingungen entsprechend in verschiedenen Ausführungen und Formen verwendet werden. Es ist aus Kunststoff gefertigt, der in einem Druckverfahren mit Glasfasern verstärkt wird. Die Komponente wird mit speziellen, kunstharzfreien Klebstoffen an der Hinterkante befestigt. Die Hinterkantenkämme oder Zahnreihen können innerhalb kürzester Zeit montiert oder bei Bedarf ausgetauscht werden, wobei keine spezielle Vorbereitung der Hinterkante erforderlich ist.

Das Prinzip der Trailing Edge Serrations zur Reduktion der Lärmbelastung funktioniert wie folgt: Durch das zusätzliche Bauteil wird die Form des Profils verändert, wodurch sich die Wechselwirkung zwischen dem Luftstrom und der

Tip vortex

Leading edge separation possible

Trailing edge flow

Wake Turbulence in oncoming flow

Surface boundary layer

Transition laminar turbulent

Hinterkante und dadurch auch das Spektrum der Geräuschemission ändert. Dadurch entsteht ein höherfrequentes Geräusch, das vom menschlichen Ohr kaum wahrgenommen wird.

Vor der Montage der Trailing Edge Serrations führt das Team zunächst eine Messung der Lärmbelastung vor Ort durch.

Dazu werden verschiedene Erhebungsmethoden einschließlich akustischer Kameras eingesetzt, mit denen der Anteil der einzelnen aerodynamischen und/oder mechanischen Komponenten an der Geräuschemission ermittelt werden kann. Die Audio- und Videosignale werden analysiert und 2D-Lärmkarten erstellt.

Anschließend beginnen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von LEITWIND in Zusammenarbeit mit externen Beratern mit der Planung, Projektierung, Umsetzung und Montage der Trailing Edge Serrations. Nach Abschluss der Montage nimmt unser Team erneut Messungen vor Ort vor, um die Wirksamkeit der Trailing Edge Serrations sowie den Rückgang der Geräuschemissionen zu überprüfen.

Dank der Trailing Edge Serrations können wir die Senkung der Lärmbelastung, die von den zuständigen Behörden üblicherweise gefordert wird, für die Endkunden ohne großen Aufwand und ohne wesentliche Leistungseinbußen erzielen: Aufgrund der geringeren Geräuschemissionen sind nämlich geräuscharme Betriebsmodi bei minimalem Rückgang der Energieproduktion möglich.

Beamforming-Technik um die Lärmquellen im Rotor zu erkennen

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REFERENZEN AUF DER GANZEN WELT Einige der insgesamt 366 weltweit realisierten Windkraftanlagen mit einer Gesamtnennleistung von 496,75 MW

KANADA – VANCOUVER LTW77 1.500 kW WITH VIEWPOD ®

DEUTSCHLAND – STEINFELD LTW42 250 kW

FRANKREICH – ISÈRE

ITALIEN – VALLATA

KROATIEN – SIBERNIK

2X LTW77 1.350 kW

LTW90 900 kW

7X LTW77 1.500 kW

POLEN – MOSZCZENICA

GRIECH. – ALESSANDROPOLI

TÜRKEI – TOKAT

2X LTW86 1.500 kW

LTW101 3.000 kW

2X LTW80 1.000 kW

ITALIEN – BASILICATA

INDIEN – TAMIL NADU

SRI LANKA – PUTTALAM

28X LTW77 1.000 kW + 11X LTW77 850 kW

67X LTW77 1.500 kW, 43X LTW80 1.500 kW

7X LTW77 1.500 kW

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