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Kleinwindkraftanlage WESpe

Individuell ausgelegter Generator verbessert Wirkungsbilanz nachhaltig

27. November 2014, 13:46 Uhr | Dipl. Ing (FH). Maik Will, Energie- und Antriebssysteme bei Johannes Hübner Giessen

Große Energieausbeute bei kleinen Windkraftanlagen – die 4-Blatt-Lee-Läufer-Anlage WESpe ist in der Lage, einen großen Windgeschwindigkeitsbereich zu nutzen und sichert damit einen hohen Wirkungsgrad.

Damit Privathaushalte, Gemeinden, Unternehmen oder landwirtschaftliche Betriebe unabhängig von Stromanbietern autark Energie erzeugen können, benötigen sie effiziente Technologien, etwa die Kleinwindkraftanlage WESpe. Sie empfiehlt sich durch ihren hervorragenden Wirkungsgrad, resultierend aus technischen Merkmalen wie passiver Blattwinkelverstellung, aerodynamischer Form der Gondel, passiver Windnachführung und der individuellen Adaption des permanenterregten Synchrongenerators von Johannes Hübner Giessen. Der Generator wurde so angepasst, dass auf eine schwere IEC-Aufnahme am Getriebe verzichtet werden konnte, der Wechselrichter in einem optimalen Spannungsbereich arbeitet und die Anlage nahezu rastmomentfrei läuft.

»In Deutschland gibt es noch viel Potenzial für die Kleinwindkraft«, erklärt Ludolf Ibs, Geschäftsführer bei der WES energy GmbH. Der Anbieter für Konzepte und Systeme im Bereich erneuerbare Energien mit Sitz im schleswig-holsteinischen St. Michaelisdonn hat die Kleinwindenergieanlage WESpe 5.0 entwickelt. Diese hat nach einer Testphase ab 2005 vor drei Jahren die Serienreife erlangt, nachdem sie erfolgreich durch die TÜV Nord Systec GmbH & Co. KG in Übereinstimmung mit den Regelungen der DIN 61400-2 typengeprüft wurde. »Die WESpe ist eine der wenigen Anlagen, die über eine TÜV-Abnahme verfügt. Diese Typenprüfung hat unter anderem den Vorteil, dass das Baugenehmigungsverfahren für den Endkunden vereinfacht werden kann«, so Ludolf Ibs.

Die 4-Blatt-Lee-Läufer-Anlage mit passiver Blattwinkelverstellung verstellt die Rotorblätter abhängig von der Rotordrehzahlfliehkraft ab ca. 150 min-1. Die Rotorleistung wird mittels zweifach gelagerter Rotorwelle und einer dreh-elastischen Kupplung zur Getriebe-/Generatoreinheit geführt. Die Leistungserzeugung findet in einem direkt an das Getriebe angeflanschten, permanenterregten Synchrongenerator von Johannes Hübner Giessen statt. Der hessische Motoren- und Generatorenhersteller hat sich durch Sonderkonstruktionen und Prototypenfertigungen, die nach Kundenwunsch entstehen, in vielen Industriebereichen seit über 20 Jahren einen Namen gemacht.

Speziell für den Betrieb in der WESpe wurde der Generator an das Getriebe so angepasst, dass Gewicht in der Gondel eingespart werden konnte. Ebenso wurde der Spannungsbereich des Generators auf den Wechselrichter in Bezug auf den vorhandenen Drehzahlbereich und die Eigenschaften der Turbine ausgelegt und der maximale Wirkungsgrad des Generators auf die vorhandenen Turbinen-Drehzahlen und Leistungen koordiniert. »Um auch bei niedrigen Drehzahlen ein optimales Anlaufverhalten zu erreichen, werden unsere Generatoren annähernd rastmomentfrei ausgeführt, was die Energieausbeute verbessert«, ergänzt Prof. Ewald Ohl, Leiter der Abteilung Energiesysteme bei Johannes Hübner Giessen.