Hersteller wollen Ausbeute steigern SSB Wind Systems: Ingenieure machen Wind berechenbar

Von Alexander Klay

Die ungenaue Windmessung auf dem Dach der Gondel hat nach Ansicht der Ingenieure von SSB Wind Systems ausgedient. Sie haben ein System entwickelt, das über die Krümmung der Rotorblätter ein dreidimensionales Bild der Windverhältnisse zeichnet. Foto: SSB Wind SystemsDie ungenaue Windmessung auf dem Dach der Gondel hat nach Ansicht der Ingenieure von SSB Wind Systems ausgedient. Sie haben ein System entwickelt, das über die Krümmung der Rotorblätter ein dreidimensionales Bild der Windverhältnisse zeichnet. Foto: SSB Wind Systems

Salzbergen/Aurich. Mehr Ertrag, mehr Planbarkeit: Bei SSB Wind Systems im emsländischen Salzbergen arbeiten die Ingenieure daran, den Wind berechenbarer zu machen und ihn effizienter zu nutzen. Unterdessen macht Windkraft-Marktführer Enercon die Rotorblätter der Anlagen noch eine Nummer größer – und steigert damit die Stromausbeute deutlich.

Wie stark weht der Wind in einem Windpark? Im Alltag hatten die Betreiber der Anlagen davon bislang nur eine ungefähre Ahnung. Der Grund: Das Anemometer, der Windmesser, und die Windfahne sind auf dem Maschinengehäuse hinter dem Rotorblatt montiert – und dort starken Verwirbelungen ausgesetzt. „Das gibt mir nur eine ungefähre Vorstellung davon, woher der Wind wirklich kommt“, sagt Helmut Reinke, Vertriebschef beim Windanlagen-Ausrüster SSB Wind Systems in Salzbergen. Halbwegs zuverlässige Angaben ließen sich nur über Mittelwerte mehrerer Minuten bestimmen – und dann auch nur mit großen Abweichungen und an einem einzigen Punkt auf der Anlage.

Unberücksichtigt blieben dabei die Unterschiede in der Windgeschwindigkeit: Weht der Wind in Bodennähe beispielsweise mit zehn Metern je Sekunde, kann er sich in der Höhe ganz anders verhalten und dort als steife Brise mit 20 Metern je Sekunde blasen. Bei aktuellen Anlagentypen, deren Rotoren Durchmesser von mehr als 120 Metern aufweisen, ist das nicht zu vernachlässigen: Massive Kräfte zerren an der gesamten Anlage – auch für die Effizienz ist das schlecht.

Bis zur Marktreife entwickelt

Eine Lösung all dieser Probleme verspricht sich SSB Wind Systems mit dem System „BladeVision“, das die Ingenieure inzwischen bis zur Marktreife entwickelt haben. Es hat mit der klassischen Windmessung nichts mehr gemein: Per Kamera wird die Krümmung der Rotorblätter ermittelt. Daraus lassen sich Windgeschwindigkeit und -richtung ableiten. So entsteht ein dreidimensionales Bild der Windverhältnisse.

Das wird für die Einstellung der Rotorblätter genutzt: Bei jeder Umdrehung lassen sich die Blätter um etwa zwei Grad verstellen. Das sorgt für eine bessere Verteilung der Kräfte, die auf die Anlage wirken – das könnte die Baukosten der Anlagen reduzieren. Und es sorgt für eine höhere Stromausbeute. Unterm Strich leisten die Windräder laut SSB zwei bis zu vier Prozent mehr. „An kritischen Standorten kann das entscheidend sein, ob ein Projekt profitabel ist oder nicht“, sagt Reinke.

In anderen Maßstäben arbeitet Windenergie-Marktführer Enercon mit Sitz in Aurich und Rotorblattfertigung im emsländischen Haren an der Effizienz der Anlagen. Mit bis zu drei Megawatt leistet der neue Anlagentyp E-115, der in diesem Jahr in die Serienproduktion gegangen ist, in der Spitze zwar keinen Watt mehr als der bisherige Typ E-101. Doch der im Vergleich 14 Meter größere Durchmesser des Rotors soll die Ausbeute in Zeiten mit wenig Wind deutlich steigern. Die Anlage ist für Windparks im Binnenland entworfen – dort soll sie den Wind wirtschaftlich optimal ausnutzen, lautet das Ziel von Enercon.

Das scheint sich zu bewahrheiten. Der Prototyp der E-115, der seit Dezember 2013 in einem Windpark im emsländischen Lengerich steht, befindet sich seit Sommer in der Serienproduktion. In der Praxis habe der neue Anlagentyp im selben Park bei gleicher Betriebsstundenzahl 18 Prozent mehr Ertrag als die E-101 geliefert, berichtet Vertriebsleiter Stefan Lütkemeyer. Das seien vier Prozent mehr, als die Ingenieure vorab errechnet hatten. „Die Performance des Prototypen ist für uns besonders erfreulich.“

Erstes Exportprojekt

Gerade gehen die ersten Turbinen der E-115 in den Export. Im niederländischen Lelystad bestückt Enercon den ersten Windpark außerhalb Deutschlands mit der neuen Drei-Megawatt-Anlage.

Bei SSB Wind Systems ist die Erprobungsphase von BladeVision ebenfalls abgeschlossen. Erkenntnisse wurden etwa in einem Windpark im Kreis Steinfurt gesammelt. Jetzt muss sich das System am Markt behaupten.

Vertriebsleiter Reinke spricht von einem großen Zuspruch auf der Messe WindEnergy, die im September in Hamburg stattfand. Neben Ausrüstern und Windparkbetreibern hätten auch Banken Interesse gezeigt: Letztere erhalten durch die genaue Messung zuverlässige Daten zum Ertrag des Windparks und damit mehr Anhaltspunkte für die Wirtschaftlichkeit der Anlagen.

Im nächsten Schritt könnte das System dazu beitragen, ein weiteres Problem der Energiewende zu lösen: die Planbarkeit der Einspeisemengen in das Stromnetz. Die großen Energieversorger haben ganze Abteilungen, die sich damit beschäftigen. Mit der sekundengenauen Messung könnte im Verbund mehrerer Anlagen in einem Windpark ein Netz entstehen, das die Genauigkeit der Vorhersagen laut Reinke deutlich steigern könnte.

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