Last und Schwingungsreduktion durch Rotorblattwinkelmessung und -Korrektur

Wenn eine Windenergieanlage nicht rund läuft, liegt es oft an etwas, das man von außen kaum sieht: Die drei Rotorblätter stehen nicht exakt im gleichen Winkel. Schon kleine Abweichungen von weniger als einem Grad reichen aus, um erhöhte Schwingungen und Lasten für die gesamte Anlage über Rotor, Triebstrang, Maschinenträger, Turm und Fundament zu erzeugen und die Anlage langfristig zu belasten.

Der zulässige Grenzwert gemäß [1] GL-Richtlinie liegt bei 0,60°.

Im [2] Whitepaper „Auswuchten von WEA-Rotoren“ vom 10/2019 (Herausgeber BWE e.V.) wurden statistische Auswertungen von Rotorblattwinkelmessungen an WEA veröffentlicht, mit dem Ergebnis, dass ein Großteil der Anlagen abweichende Rotorblattwinkel größer als 0,6° haben.

Die gute Nachricht: Das Problem lässt sich messen, korrigieren und dokumentieren. Wie das in der Praxis aussieht, zeigt ein aktuelles Projekt von 8.2 Kesenheimer & Loos.

Die Rotorblattwinkelmessung mittels Lasermesssystem an einer 4-MW-Anlage ergab folgende Werte:

• RB1: -0,35°
• RB2: 0,08°
• RB3: 0,27°

Und somit eine Differenz von 0,62° und oberhalb des zulässigen Grenzwertes von 0,6°.

In enger Abstimmung mit dem Serviceteam vor Ort wurden die Rotorblattwinkel anschließend korrigiert. Eine Validierungsmessung bestätigte die erfolgreiche Einstellung:

• RB1: 0,12°
• RB2: -0,04°
• RB3: -0,07°

Die Differenz lag nun deutlich innerhalb des zulässigen Bereichs. Die neu eingestellten Winkel wurden abschließend markiert und dokumentiert.

Jens Kesenheimer fügt hinzu: „Wir empfehlen, die Rotorblattwinkel nach Inbetriebnahme der Anlage zu messen und bei einer relativen Abweichung von größer 0,3° zu korrigieren, um eine erhöhte Belastung auf die gesamte Anlage von Beginn an zu vermeiden.“

Ergebnis: Die Schwingungen auf die Gesamtanlage konnten spürbar reduziert werden. Der Gesamtaufwand für Messung, Korrektur und Validierung betrug rund vier Stunden.

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