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10 Jahre Windenergiepark Vogelsberg - HessenEnergie GmbH

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<strong>10</strong> <strong>Jahre</strong><strong>Windenergiepark</strong> <strong>Vogelsberg</strong>Zwischenbilanz zum Pilot- und Demonstrationsvorhabendes Landes Hessen undder Oberhessischen Versorgungsbetriebe Aktiengesellschaft (OVAG)Foto: B. Hahn, 1991Institut für Solare Energieversorgungstechnik, ISET e. V.Forschungsbereich Information und EnergiewirtschaftDipl.-Ing. B. HahnKönigstor 5934119 KasselNovember 2000Auftraggeber: <strong>Windenergiepark</strong> <strong>Vogelsberg</strong> <strong>GmbH</strong>, Friedberg


- 2 -Inhalt1. Einleitung .......................................................................................................................................... 32. Datengrundlage WMEP.................................................................................................................... 33. Standort, Windverhältnisse und Windkraftanlagentechnik ............................................................... 43.1 Standortfindung ......................................................................................................................... 43.2 Windgeschwindigkeiten............................................................................................................. 43.3 Windkraftanlagen....................................................................................................................... 63.4 Windkraftanlagen-Testfeld ........................................................................................................ 74. Betriebsergebnisse <strong>Windenergiepark</strong>............................................................................................... 84.1 Energielieferung ........................................................................................................................ 84.2 Ausfallzeiten ............................................................................................................................ <strong>10</strong>4.3 Störungsursachen ................................................................................................................... <strong>10</strong>4.4 Instandsetzungen .................................................................................................................... 114.5 Betriebskosten......................................................................................................................... 145. Abschließende Betrachtung ........................................................................................................... 165.1 Technische Konzepte.............................................................................................................. 165.2 Windkraftanlagen..................................................................................................................... 175.3 Demonstrationsziele................................................................................................................ 18


%HWULHEVHUJHEQLVVHÃ:LQGHQHUJLHSDUNÃÃ'DV7HVWIHOGZXUGHZHLWHUKLQPLWHLQHP0HVVFRQWDLQHUXQGHLQHPPKRKHQ0HVVPDVWDXVJHUVWHW $P 0HVVPDVW ZHUGHQ LQ YHUVFKLHGHQHQ +|KHQ :LQGJHVFKZLQGLJNHLWHQ JHPHVVHQ ZHLWHUKLQ:LQGULFKWXQJ7HPSHUDWXU/XIWGUXFNXQG)HXFKWH6lPWOLFKH0HVVGDWHQYRP0HVVPDVWXQGYRQGHU7HVW:LQGNUDIWDQODJHZHUGHQEHU'DWHQOHLWXQJHQ]XP0HVVFRQWDLQHUEHUWUDJHQXQGODXIHQGRUWDQHLQHP0HVVGDWHQHUIDVVXQJVV\VWHPDXI9RQ,6(7XQG/%)ZXUGHQDXIGHP7HVWIHOGGLH5HGX]LHUXQJYRQ6WUXNWXUEHDQVSUXFKXQJGXUFKGUHK]DKOYDULDEOHQ5RWRUEHWULHEXQGVSH]LHOOH5HJHOXQJVYHUIDKUHQIU%ODWWYHUVWHOOXQJXQG'UHK]DKOYDULDWLRQ XQWHUVXFKW :HLWHUKLQ ZXUGH HLQ QDFKWUlJOLFK LQ :LQGNUDIWDQODJHQ ]X LQVWDOOLHUHQGHV )HKOHUIUK(UNHQQXQJVV\VWHP HQWZLFNHOW GDV VLFK DQEDKQHQGH 6FKlGHQ HUNHQQW XQG GHP %HWULHEVSHUVRQDOPHOGHW'LHVH8QWHUVXFKXQJHQZXUGHQYRQGHUKHVVLVFKHQ/DQGHVUHJLHUXQJXQGYRP%XQGHVPLQLVWHULXPIU:LUWVFKDIWXQG7HFKQRORJLHILQDQ]LHOOJHI|UGHUW %HWULHEVHUJHEQLVVH:LQGHQHUJLHSDUN'LH=ZLVFKHQELODQ]QDFK%HWULHEVMDKUHQVROOHLQHQhEHUEOLFNJHEHQEHUGLH/HLVWXQJVIlKLJNHLWXQGGLH =XYHUOlVVLJNHLW GHU $QODJHQ DXFK LP 9HUJOHLFK ]X $QODJHQ JOHLFKHQ RGHU lKQOLFKHQ 7\SV LQ'HXWVFKODQG,P)ROJHQGHQZHUGHQGLHYRUOLHJHQGHQ%HULFKWHEHUHLQJHVSHLVWH(QHUJLH,QVWDQGVHW]XQJVPD‰QDKPHQ GDUDXV UHVXOWLHUHQGH 6WLOOVWDQG]HLWHQ XQG .RVWHQ QDFK YHUVFKLHGHQHQ *HVLFKWVSXQNWHQDXVJHZHUWHW (QHUJLHOLHIHUXQJ6FKRQEHLGHU'DUVWHOOXQJGHUMlKUOLFKHQ(QHUJLHHUWUlJHGHU$QODJHQIDOOHQGLHWHFKQLVFKHQ3UREOHPHHLQ]HOQHU$QODJHQDXI'LHEHLGHQ$QODJHQ.URJPDQQXQG+OOPDQQ)+:NRQQWHQHLJHQWOLFKQLHGLH(UZDUWXQJHQHUIOOHQ+lXILJH6W|UXQJHQVRUJWHQIUYLHOHXQGWHLOZHLVHODQJH$XVIDOO]HLWHQ'LHVZDUDXFKHLQHGHU%HJUQGXQJHQIUGLHHQGJOWLJH6WLOOOHJXQJQDFKVFKZHUHQ6FKlGHQLPGULWWHQE]ZIQIWHQ%HWULHEVMDKU$XIJUXQGGHU$XVIDOO]HLWHQ±DXFKGHUDQGHUHQ$QODJHQ±XQGGHVVFKZDQNHQGHQ:LQGHQHUJLHDQJHERWHVVLQGGLH-DKUHVHUWUlJHDOOHUGLQJVQXUVFKZHU]XYHUJOHLFKHQ$QODJH +6:ÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃ Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã.URJPDQQÃÃÃÃÃÃÃÃ Ã Ã Ã Ã Ã (QHUFRQÃ(ÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃ Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã+ OOPDQQÃ)+:ÃÃ Ã Ã Ã$1Ã%RQXVÃÃÃÃÃ Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã7DFNHÃ7:ÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃ Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã+6:ÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃ Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã Ã+6:ÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃ Ã Ã Ã Ã Ã Ã+6:ÃÃ7ÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃÃ Ã Ã Ã Ã6XPPHÃ:LQGSDUN Ã ÃÃ ÃÃ ÃÃ ÃÃ Ã Ã ÃÃ ÃÃ Ã7DE-DKUHVHQHUJLHHUWUlJHLP:LQGHQHUJLHSDUN9RJHOVEHUJ8P GLH (IIL]LHQ] GHU YHUVFKLHGHQHQ $QODJHQ EHVVHU SUIHQ ]X N|QQHQ ZXUGHQ LP IROJHQGHQ 'LDJUDPPGLH(QHUJLHOLHIHUXQJHQGHUJHVDPWHQ%HWULHEV]HLWGHU$QODJHQQXUDXIGLHMHZHLOLJH9HUIJEDUNHLWV]HLWEH]RJHQ$XVGLHVHQ=DKOHQGDUIGHVKDOEQLFKWGLUHNWEHU1HQQOHLVWXQJE]Z5RWRUIOlFKHDXIGLHWDWVlFKOLFKH(LQVSHLVXQJJHVFKORVVHQZHUGHQ


Betriebsergebnisse <strong>Windenergiepark</strong> - 9 -600Flächenspezifischer EnergieertragVolllaststunden1 800[kWh / m 2 ][kWh / kW]5001 500<strong>Jahre</strong>senergieertrag / Rotorfläche400300200<strong>10</strong>01 200900600300<strong>Jahre</strong>senergieertrag / Nennleistung00HSW 30Krogmann 15/50Enercon E 17Hüllmann FHW <strong>10</strong>0AN Bonus 150/30Tacke TW 250HSW 250 (7)HSW 250 (8)HSW 250 T (8)Abb. 3:Auf <strong>10</strong>0 % Verfügbarkeit hochgerechnete spezifische EnergielieferungDie Hüllmann FHW <strong>10</strong>0 erreichte demnach auch in den Zeiten, in denen keine Störung vorlag, nurknapp die Hälfte der Ausbeute der anderen Anlagen. Insgesamt heben sich die größeren Anlagen desWindparks noch einmal von den kleineren Anlagen bis 80 kW ab.Durch den Umbau der HSW 250 (Nummer 8) von 25 m Rotordurchmesser auf 28,5 m stieg die <strong>Jahre</strong>senergielieferungdieser Anlage deutlich an. Dadurch stieg die Zahl der Vollaststunden deutlich. Dieauf die Rotorfläche bezogene Energielieferung, die in etwa die Effizienz der Anlage widerspiegelt,blieb dagegen fast unverändert. Die geringfügige Verringerung ist möglicherweise auf die sich vonJahr zu Jahr ändernden Windbedingungen zurückzuführen und in dieser Auswertung nicht zu vermeiden.Mit dem kräftigen Anstieg der Volllaststunden wird dagegen deutlich, wie wesentlich diese häufig benutzteKennzahl durch das Verhältnis von Generator-Nennleistung zu Rotorfläche geprägt wird. EntgegengesetzteVerhältnisse zeigen sich bei der Tacke TW 250, deren besonders geringe Zahl anVolllaststunden auf die hohe Generatornennleistung zurückzuführen ist, die aufgrund des verhältnismäßigkleinen Rotors seltener erreicht wird.Insgesamt kam der <strong>Windenergiepark</strong> in den bisherigen Betriebsjahren auf jährliche Energieerträgezwischen 743 728 kWh (1996) und 1 418 270 kWh (1994). Dabei ist zu berücksichtigen, dass 1994ein besonders gutes und 1996 ein ausgesprochen ungünstiges „Windjahr“ waren. Zudem fehlte ab1994 die Hüllmann FHW <strong>10</strong>0 mit fast <strong>10</strong>% der gesamten Nennleistung des <strong>Windenergiepark</strong>s und ab1996 die Krogmann 15/50 mit weiteren 5% der ursprünglichen Nennleistung. Werden die mittlerenjährlich eingespeisten Energiemengen auf <strong>10</strong>0 % Verfügbarkeit hochgerechnet, so ergibt sich ein theoretischermittlerer <strong>Jahre</strong>senergieertrag von rund 1 280 000 kWh für den gesamten <strong>Windenergiepark</strong>(inklusive Krogmann 15/50 und Hüllmann FHW <strong>10</strong>0). Trotz der teilweise recht niedrigen Effizienz derAnlagen läge dieser Ertrag noch gut im Bereich der prognostizierten <strong>Jahre</strong>senergielieferung. Die tatsächlicheEinspeisung lag in den <strong>Jahre</strong>n 1992 bis 1999 allerdings nur bei 1 <strong>10</strong>0 000 kWh


Betriebsergebnisse <strong>Windenergiepark</strong> - <strong>10</strong> -4.2 AusfallzeitenFür die Bewertung der Anlagentechnik ist - neben <strong>Jahre</strong>senergielieferung bzw. Effizienz - die Zuverlässigkeitder Anlagen von großer Bedeutung. Wie sich im vorangegangenen Kapitel andeutete, fallenzwei Anlagen, nämlich Hüllmann FHW <strong>10</strong>0 und Krogmann 15/50 durch häufige und lange Ausfallzeitenauf. Die technische Verfügbarkeit des gesamten <strong>Windenergiepark</strong>s liegt daher nur bei etwa 90 %.Werden diese beiden Anlagen nicht berücksichtigt, liegt die Verfügbarkeit mit 95 % aber immer nochetwas unter dem Durchschnitt aller Anlagen in Deutschland.Von den anderen Anlagen stehen die TW 250 und HSW 250 immerhin etwa doppelt so häufig still wiedie kleineren Anlagen bis 150 kW. Besonders auffällig sind die zwei langen Stillstandzeiten der beidenHSW 250. Bei beiden Anlagen dieses Typs musste inzwischen das Rotorhauptlager getauscht werden.Die Ausfallzeiten der kleineren Anlagen bewegen sich dagegen im Rahmen der meisten Windkraftanlagenin Deutschland bzw. sie sind etwas geringer.Anlage1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 jährlicherMittelwertHSW 30 (13) 2 20 1 31 19 4 2 2 28 0 12Krogmann 15/50 (1) 141 51 144 24 246 0 1<strong>10</strong>Enercon E 17 (2) 0 0 8 0 5 9 6 13 0 18 6Hüllmann FHW <strong>10</strong>0 (3) 129 258 111 139AN Bonus 150/30 (4) 35 9 <strong>10</strong> 7 6 38 17 4 <strong>10</strong> 8 15Tacke TW 250 (6) 17 24 16 29 51 32 1 8 55 15 26HSW 250 (7) 18 22 7 11 37 25 28 <strong>10</strong>5 18 14 30HSW 250 (8) <strong>10</strong> 63 11 13 7 <strong>10</strong>0 37HSW 250 T (8) 18 6 5 3 9Tab. 4:Ausfallzeiten aller Anlagen in Tagen4.3 StörungsursachenVerschiedene Gründe verursachen die oben genannten Ausfallzeiten. In regelmäßigen Abständenmüssen die Anlagen natürlich für Wartungsarbeiten stillgesetzt werden. Zusätzlich sorgen auch ungünstigeWettersituationen für Betriebsunterbrechungen, oft ohne Schäden auszulösen. Dritte Ursachesind dagegen Schäden, die nicht nur Einnahmeausfall, sondern auch Reparaturkosten verursachen.Die Rubrik „Störungsursachen“ der folgenden Tabelle gibt Auskunft darüber, welche externen Bedingungenund internen Ursachen den Betrieb häufig unterbrechen. Aufgrund der Höhenlage in fast600 m Höhe treten relativ häufig Wettersituationen auf, bei denen Anlagen und Rotorblätter vereisen.Dementsprechend häufig sind auch die Betriebsunterbrechungen aufgrund von Eisansatz. Auffällighäufige interne Ursachen sind fehlerhaft funktionierende Anlagenregelungen und Bauteildefekte.Auch in diesem Zusammenhang spielt die Krogmann 15/50 eine besondere Rolle. Ein Lagerschadenim Getriebe verursachte eine besonders starke Geräuschentwicklung, weshalb diese Anlage 1995 fastregelmäßig nachts abgeschaltet werden musste. Die Belästigung der nah am <strong>Windenergiepark</strong> wohnendenBevölkerung von Hartmannshain war zu groß, eine Reparatur wurde zu diesem Zeitpunktschon nicht mehr in Betracht gezogen.


Betriebsergebnisse <strong>Windenergiepark</strong> - 11 -AnlageInterne Nr.HSW 30( 13 )Krogmann15/50( 1 )EnerconE 17( 2 )HüllmannFHW <strong>10</strong>0( 3 )AN Bonus150/30( 4 )TackeTW 250( 6 )HSW 250( 7 )HSW 250( 8 )HSW 250 T( 8 )Nennleistung 30 50 80 <strong>10</strong>0 150 250 250 250 250Rotordurchmesser 12.5 15.0 17.2 20.0 23.0 24.0 25.0 25.0 28.5Nabenhöhe 22.4 30.0 28.5 24.0 30.0 30.0 28.5 28.5 28.5StörungsursachenSturm 18 7 1 28 16 16 3Netzausfall 3 6 2 4 11 4 1Blitzschlag 4 6 3 6 4Eisansatz <strong>10</strong> 2 50 30 24 17 8Fehlfunktion Anlagenregelung 26 44 5 15 8 4 40 57 8Bauteildefekt <strong>10</strong> 11 17 3 8 22 26 7 1Bauteillockerung 2 4 1 2Andere Ursachen 3 13 3 2 4 <strong>10</strong> 13 2 2Unbekannte Ursache 17 3 3 5 5 24 25 16StörungsauswirkungenÜberdrehzahl 25 17 6 1 4 8 8Überlast 3 1 9 5 8Geräuschentwicklung 299 1 2Vibrationen 2 1 1Reduzierte Leistung 1 3 2 1 2 2Folgeschäden 1 2 1 3 1Anlagenstillstand 50 350 33 3 76 91 135 99 29Andere Auswirkungen 1 12 1 11 1 7 3 1Tab. 5:Externe und Interne Störungsursachen sowie erkennbare AuswirkungenDie Störungen führen teilweise zu Überdrehzahlen, zu verminderter Leistungsabgabe oder seltenerauch zu anderen offensichtlichen Auswirkungen. Meistens allerdings werden die Störungen durch dieBetriebsführungen der Anlagen erkannt und die Maschinen abgeschaltet. Der Schaden bleibt auf dieseWeise begrenzt und führt nicht zu Folgeschäden in derselben Maschine oder sogar außerhalb.Bei der HSW 250 (T) fällt auf, dass nach der Umrüstung auf einen größeren Rotor die externe Störungsursache„Sturm“ deutlich zurückging. Dies war mit der Umrüstung unter anderem angestrebtworden (vgl. Kap. 4.4, Abschnitt Hauptkomponententausch).4.4 InstandsetzungenAufgrund der Erfahrungen im WMEP lässt sich die Anzahl entstandener Schäden zu fast gleichenTeilen einerseits den elektrischen (bzw. elektronischen) Komponenten zuordnen und andererseits denmechanischen Komponenten. Auf den <strong>Windenergiepark</strong> <strong>Vogelsberg</strong> trifft diese Aussage nicht zu. Hierliegt die Anzahl der Schäden an elektrischen Komponenten fast doppelt so hoch.Da in Tab. 6 und Tab. 7 sämtliche gemeldeten Schäden aufgeführt sind, ist bei Vergleichen die unterschiedlicheBetriebsdauer der Anlagen zu beachten. Relativ häufig waren die speziell für die Windkraftanlagentechnikentwickelten bzw. angepassten Komponenten „Regelungsbaugruppe“ und „Sensoren“reparaturbedürftig. Das ist auf den frühen Entwicklungsstand dieser Technik zurückzuführen.Das etwas kompliziertere Konzept der Netzeinspeisung über einen Wechselrichter, das eine variableDrehzahl des Rotors ermöglicht (Krogmann und Enercon), fällt in diesem Zusammenhang nicht negativauf.


Betriebsergebnisse <strong>Windenergiepark</strong> - 12 -AnlageInterne Nr.HSW 30( 13 )Krogmann15/50( 1 )EnerconE 17( 2 )HüllmannFHW <strong>10</strong>0( 3 )AN Bonus150/30( 4 )TackeTW 250( 6 )HSW 250( 7 )HSW 250( 8 )HSW 250 T( 8 )Elektrische Komponenten 20 39 29 7 13 22 31 16 3Elektrik 9 28 5 0 3 8 <strong>10</strong> 1 1Stromrichter 6 1 2 * 1 * 2 * 2 * 1 *Sicherungen 2 18 1 4 1Schütze/Schalter 3 2 1 1 3 3Leitungen/Anschlüsse 2 3 1 6 1 1Sonstiges Elektrik 2 2 1Generator 0 2 16 0 0 2 2 1 0Wicklungen 1Schleifringe/Bürsten 1 5Generatorlager 9 1 1Sonstiges Generator 2 2 1Elektronische Regelungseinheit 6 5 7 7 3 2 <strong>10</strong> 6 0Regelungsbaugruppe 6 5 3 7 3 2 7 4Relais 1 1Meßkabel/Anschlüsse 3 1Sonstiges Elektr. Regel. 1 1 1Sensoren 5 4 1 0 7 <strong>10</strong> 9 8 2Anemometer/Windfahne 1 7 8 6 6 1Rüttelschalter 1TemperaturfühlerÖldruckschalter 3 2 1Leistungswandler 1Drehzahlmesser 1 1 1 1Sonstiges Sensoren 1 1 2 1* SanftaufschaltungTab. 6:Instandsetzungen an elektrischen und elektronischen KomponentenEin relativ großer Anteil der Schäden an elektrischen Komponenten betrifft vielmehr Standardbauteile,wie Schütze und Schalter, Leitungen und Anschlüsse. Besonders viele Schäden traten an der Krogmann(trotz der kurzen Betriebszeit) und an der etwas älteren der beiden HSW 250 (Nr. 7) auf. Währendbei der Krogmann die meisten dieser Fehler in der allgemeinen elektrischen Ausrüstung, und dortinsbesondere an den Sicherungen, auftraten, sind die Fehlerquellen der HSW 250 auf mehrere Bereicheverteilt.Bei den mechanischen Komponenten fallen die verhältnismäßig häufigen Schäden an den Rotorblätternauf. Unabhängig von der Bauart, ob 2-Blatt- oder 3-Blattrotor, Luv- oder Lee-Läufer, mit oder ohneBlattverstellung, sind alle Anlagen außer Krogmann und Hüllmann fast gleichermaßen betroffen.Auch hier muss allerdings die kurze Laufzeit dieser beiden letztgenannten Anlagen bedacht werden.Bei der Tacke TW 250 und der etwas älteren der beiden HSW 250 fallen weiterhin viele Fehler auf, diedie Hydraulik dieser beiden Anlagen betrafen.Insgesamt erweist sich nach den ersten zehn <strong>Jahre</strong>n keines der unterschiedlichen technischen Konzepteder acht Demonstrationsanlagen als besonders zuverlässig oder besonders fehlerträchtig. Vielmehrscheinen die verschiedensten konstruktions- und fertigungsbedingten oder Materialfehler möglichekonzeptbedingte Probleme zu überdecken.


Betriebsergebnisse <strong>Windenergiepark</strong> - 13 -AnlageInterne Nr.Mechanische KomponentenHSW 30( 13 )Krogmann15/50( 1 )EnerconE 17( 2 )HüllmannFHW <strong>10</strong>0( 3 )AN Bonus150/30( 4 )TackeTW 250( 6 )HSW 250( 7 )HSW 250( 8 )HSW 250 T( 8 )9 8 4 7 7 31 24 6 4Rotorblätter 3 0 2 1 2 4 3 4 1BlattverschraubungBlattkörper 3 2 2 3 3 3 1Aerodynamische Bremsen 1Sonstiges Rotorblätter 1 1Rotornabe 0 1 0 0 0 1 0 0 0Nabenkörper 1Blattverstellung 1BlattlagerSonstiges RotornabeAntriebsstrang 0 0 0 4 0 3 1 1 0Rotorlager 1 1 1Antriebswellen 2 1Kupplung 1 2Sonstiges AntriebGetriebe 2 5 0 1 0 3 5 1 0Lager 1 1 2 1Zahnräder 1GetriebewellenDichtungen 2 2 2 2Sonstiges getriebe 1 1 1Mechanische Bremsen 1 1 0 0 1 0 2 0 1BremsscheibenBremsbeläge 1 1Bremssattel 1Sonstiges Mech. Bremse 1 1 1Windrichtungsnachführung 2 1 2 0 1 3 2 0 2Azimutlager 1AntriebsmotorZahnkranz/RitzelSonstiges W.-nachführung 2 1 2 3 2 2Hydraulikanlage 1 0 0 1 3 13 <strong>10</strong> 0 0Hydraulikpumpe 1 2 1PumpenantriebVentile 1 1Hydraulikleitungen 1 6Sonstiges Hydraulik 1 5 9Tragende Teile/Gehäuse 0 0 0 0 0 4 1 0 0FundamentTurm/Turmverschraubung 3Gondelrahmen 1Gondelverkleidung 1Leiter/AufstiegSonstiges Tragende TeileTab. 7:Instandsetzungen an mechanischen KomponentenHauptkomponententauschEinige der Schäden sind so gravierend, dass sie nicht mit Reparaturen behoben werden können, sondernnur durch den Tausch ganzer Hauptkomponenten. Allein die kleine HSW 30 und die AN Bonus150 blieben vom Tausch wichtiger Hauptkomponenten bisher verschont. Die anderen Anlagen warenaber (abgesehen von der Krogmann 15/50, die aufgrund der Schäden außer Betrieb gesetzt wurde)auch erst einmal von solchen Totalschäden betroffen.Dabei wurde der Tausch des gesamten Blattsatzes der HSW 250 (Nr. 8) gegen einen Blattsatz mitgrößerem Durchmesser nicht aufgrund eines Schadens vorgenommen. Anlässlich einer Rotorlager-Reparatur wurden die zu diesem Zeitpunkt verfügbaren neuen (größeren) Rotorblätter montiert, umeinerseits die bis dahin unzufriedenstellende Leistungsbegrenzung zu verbessern und um andererseitsmit der größeren Rotorfläche eine bessere Ausbeute zu erreichen.


Betriebsergebnisse <strong>Windenergiepark</strong> - 14 -Anlage Gondel Blattsätze Nabe Getriebe Generator Gierantrieb Turm Schaltschrank NetztrafoHSW 30 (13) - - - - - - - - -Krogmann 15/50 (1) - - - 1 1 1 - - -Enercon E 17 (2) - - - - 1 - - - -Hüllmann FHW <strong>10</strong>0 (3) - - - - - - - 1 -AN Bonus 150/30 (4) - - - - - - - - -Tacke TW 250 (6) - - - - 1 - - - -HSW 250 (7) - - - - 1 - - - -HSW 250 (8) - 1 - - - - - - -HSW 250 T (8) - - - - - - - - -Tab. 8:Getauschte HauptkomponentenZeitliche SchadensentwicklungBundesweit ergibt sich, nach der Lösung einiger Anfangsprobleme, für Anlagen unter 500 kW Nennleistungin den ersten Betriebsjahren eine fallende Tendenz der Schadenshäufigkeit. Ab etwa demfünften Betriebsjahr tritt relativ konstant etwa ein Schaden je Betriebsjahr auf.Die Schadensentwicklung sieht bei den Anlagen am <strong>Vogelsberg</strong> allerdings etwas anders aus. Zumeinen liegt die durchschnittliche Anzahl von Schäden pro Jahr etwas höher, nämlich bei etwa 2 Schäden.Dabei sind nur solche Störungen berücksichtigt, bei denen eine Reparatur erforderlich war. DieSchäden an den beiden Anlagen Krogmann und Hüllmann wurden wegen der geringen Betriebszeitder Anlagen in diese Betrachtung nicht mit aufgenommen.3.532.5Jährliche Schadensrate21.5<strong>10</strong>.501991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000Abb. 4:Zeitliche Entwicklung der jährlichen Schadensfälle4.5 BetriebskostenDie für die Aufrechterhaltung des Anlagenbetriebs notwendigen Betriebskosten sind neben den Investitionskostenzwar relativ gering, sind aber ein wichtiger Parameter bei der Bewertung der für den<strong>Windenergiepark</strong> ausgewählten Anlagen. Die dieser Auswertung zu Grunde liegenden Daten wurden


August 26, 2009CLASSIFIEDSPage15AOD THERAPIST IOpportunity is available for experienced AODTherapist to work in Child and Adolescent Servicesproviding individual, family and group counseling,case management and prevention services.Candidate must possess a Bachelor’s degree, aminimum of six months experience working withchildren and adolescents with chemical dependencyissues and be at minimum a CDCA. Dual licensureas either a PC or LSW and prevention certificationpreferred.Send resume with salary requirements to:Human Resources - AODI1425 Starr AvenueToledo, OH 43605Fax 419.936.7574Email: hr@unisonbhg.orgEOEMobile Benefits Bank AdvocateWant to make a real difference insomeone’s life?Come and join usAdvocates for Basic Legal Equality, Inc. (ABLE)has established a Mobile Benefit Bank (MBB) in thegreater Lucas County area. The MBB helps lowincomeindividuals and families access and apply forpublic benefits and credit programs for which theymay be eligible using the Ohio Benefit Bank onlinesystem.ABLE is seeking to enroll an additional Advocatethrough the AmeriCorps Program to identify andscreen individuals for benefit eligibility through outreachevents at a variety of community access points.The individual will work from ABLE’s Toledo Office.Candidates must be able to work well with lowincomeindividuals and groups; have excellent communicationskills; be computer proficient; and committedto the principle of equal justice. Relevantcollege degree highly preferred. Experience workingin the area of government benefits is preferred. Fluencyin Spanish is highly preferred.Compensation is set by federal statute. Participantsare eligible for a living allowance, health insurance,and an education award for each full year ofservice. Twelve month commitment required. Minimum35 hour work week with some weekend andevening activities required.Applications will be accepted until September4, 2009. Email a cover letter, resume, and list ofreferences, in Word or PDF format, to:jobs@ablelaw.orgSubject: AmeriCorps MBB AdvocateAOD THERAPIST IIOpportunities are available for experienced AODTherapists to work in both Adult or Child and AdolescentServices providing individual, family and groupcounseling, case management and prevention servicesCandidate must possess a Master’s degree, aminimum of two years experience working with childrenand adolescents with chemical dependencyissues and one of the following Ohio licenses – LSW,LISW, PC, PCC, LCDC III or LICDC. Dual licensureand prevention certification preferred.Send resume with salary requirements to:Human Resources - AODII1425 Starr AvenueToledo, OH 43605Fax 419.936.7574Email: hr@unisonbhg.orgEOENOTICE OF REQUEST FORQUALIFICATIONSTurnkey Security Solutions(Security Systems Installation – IntrusionDetection SystemsDigital VideoManagement System and RecordingThe Lucas Metropolitan Housing Authority (LMHA)is soliciting Request for Qualifications from qualifiedSecurity Design firms for installation of securitysystems, intrusion detection systems, and digitalvideo management. A solicitation manual is availablefor pick up at the Modernization Department, 201Belmont Street, Toledo, OH 43604.You may also download a copy of the RFQ fromour website at www.lucasmha.org. If further informationis required, call Joseph Barringer at (419) 259-9550 - FAX (419) 259-9494 – or email:jbarringer@lucasmha.org.Qualification statement is to be submitted no laterthan 03:00pm on Thursday, September 17, 2009.3-Part Harmony YogaSt. Martin de Porres5:30 to 6:45Mondays and Wednesdays$6 per classContact – Connie Martin419-242-4246419-290-4870Frederick Douglass Community AssociationFundraiser“From Generation to Generation ProgressContinues”August 20 at the James B. SimmonsNeighborhood Facilities BuildingCall 419-244-6722 for ticket informationDiscipline, Judgment, ConfidenceTrain your child in the martial arts nowSo that they won’t carry guns laterCall 419-244-0113Khalig KartierMotivations SalonNow hiring – hairstylists and nail techs!Lowest booth rental … guaranteed”Call now for interview 419-531-3321Quality Engineer – AerospaceParker Hannifin, a Fortune 500 Company, has animmediate need for a Quality Engineer, focused onthe Aerospace industry, at its Hydraulic Filter Divisionlocated in Metamora, Ohio.The selected candidate will be responsible fordesigning, developing, coordinating and deployingwork instructions and procedures and associatedprocess controls for our products that are sold withinthe Aerospace industry. The person will developprocess improvements and cost control programsthroughout our operation. This individual will alsoreview customer/industry/internal specifications toensure compliance with stated requirements. Thesuccessful candidate will provide technical supportto operations, customers, and suppliers as needed.They will also provide training and supervise othersas required.Qualifications include a Bachelor’s degree inEngineering or related field with 3 to 5 years of relatedexperience in a manufacturing environment. Candidatemust have knowledge and experience withvarious quality and continuous improvement tools(SPC, FMEA, Control Plans, Poke Yoke, Lean,Problem Solving, etc.) as well as the ability to readand understand blue prints, specifications, and requirements.The selected individual will need to haveknowledge of machining, assembly operations, gauging,SPC, APQP, and quality assurance systems(ISO 9001, AS9<strong>10</strong>0). Experience in performing qualityaudits is required. Experience using PC configuredwith MS Windows OS and a familiarity with MSOffice software is a must. Project Managementexperience is a requirement. ASQ Certified QualityEngineer (CQE) and Certified Quality Auditor (CQA)are required as well. Strong preference will be givento those that have Six Sigma (Green Belt, Black Belt,etc.) or Process Excellence certification.Qualified candidate must submit a cover letter,salary requirements and resume by September 13 th ,2009 to:Parker HannifinHydraulic Filter DivisionAttn: Human Resources168<strong>10</strong> County Road 2Metamora, OH 43540EOE/M/F/D/VNORTHGATE APARTMENTSNow Accepting Applications1 AND 2 BEDROOM APARTMENTSMature Adult Community for Persons 55 andOlder or Mobility Impaired. Rent Based on Income.Heat, Appliances, Drapes and Carpeting Included.Call Call (419) 729-7118 for details.ATTENTION ALL MOMS!!!Are you between the ages of 18-40 and feel thatyou are HOT?Looking for beautiful, physically fit and fabulousmoms for an equally fashionable project. Call419.870.8757 for details or an audition if you orsomeone you know fits this profile.


Abschließende Betrachtung - 16 -0.30[DM / kWh]0.25Betriebskosten je Energieertrag0.200.150.<strong>10</strong>0.050.00HSW 30Krogmann 15/50Enercon E 17Hüllmann FHW <strong>10</strong>0Tacke TW 250AN Bonus 150/30HSW 250HSW 250 (T)Abb. 6:Gesamte Betriebskosten bezogen auf die insgesamt eingespeiste EnergieAN Bonus 150 und Tacke TW 250 liegen mit jeweils weniger als 5 Pf je Kilowattstunde am günstigsten,gefolgt von der Enercon 17 mit knapp 6 Pf. Alle anderen Anlagen liegen mit <strong>10</strong> Pf je kWh undmehr deutlich höher. Diese hohen Kosten wurden durch anlagenspezifische Situationen verursacht,folgen aber auch dem prinzipiellen Trend höherer spezifischer Kosten kleinerer Anlagen. Da es sichbei diesem <strong>Windenergiepark</strong> um ein Demonstrationsvorhaben handelt, mit dem die Funktionstüchtigkeitder Anlagen gezeigt und verschiedene Anlagen und Konzepte miteinander verglichen werdensollen, kann bei der Zwischenbilanz nach zehn <strong>Jahre</strong>n diese Gegenüberstellung für die Beurteilungverwendet werden. Zur Berechnung der Stromgestehungskosten und für eine noch umfassenderenBewertung müssten jedoch zusätzlich die Investitionskosten herangezogen werden.5. Abschließende Betrachtung5.1 Technische KonzepteAus den vorangegangenen Auswertungen lässt sich eine eindeutige Favorisierung eines bestimmtentechnischen Konzeptes nicht herleiten, da alle im <strong>Windenergiepark</strong> <strong>Vogelsberg</strong> demonstrierten Konzeptemehr oder weniger störungsanfällig waren.So gibt es für das Konzept mit variabler Rotordrehzahl mit der Enercon 17 sowohl eine zuverlässigeLösung als auch mit der Krogmann 15/50 ein negatives Beispiel.Der einzige 2-Blattrotor im Feld verursachte an der kleinen HSW 30 keine bemerkenswerten Probleme,war aber insgesamt wenig erfolgreich und ist mittlerweile vom Markt verschwundene.Die heute für große Windkraftanlagen bevorzugte Pitch-Regelung arbeitet, ebenfalls in der kleinenHSW 30, zuverlässig. Die beiden ebenfalls Pitch-geregelten Anlagen Krogmann 15/50 und HüllmannFHW <strong>10</strong>0 hatten ebenfalls kaum Probleme mit diesem Bauteil, mussten aber aus anderen Gründenvorzeitig abgebaut werden. Ganz offensichtlich sind Erfolg und Misserfolg der einzelnen Anlagen starkvon der technischen Umsetzungen der Konzepte durch die Hersteller abhängig. Die tatsächlich erfolgreichentechnischen Konzepte lassen sich besser mit einer Betrachtung aller Anlagen in Deutschland


Abschließende Betrachtung - 17 -erkennen. Die folgende Tabelle zeigt deshalb anhand der jährlich zugebauten Anlagen, welche Bauartender Hauptkomponenten sich bis Ende 1999 etablierten.bis 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999Anzahl ausgewerteter, jeweils neu installierter WEA134 72 245 254 386 552 809 <strong>10</strong>03 812 8<strong>10</strong> 990 1495Blattzahl2-Blatt 40% 21% 11% 16% 9% 8% 7% 2% 2% 0% 0% 0%3-Blatt 58% 75% 88% 82% 90% 91% 93% 98% 98% <strong>10</strong>0% <strong>10</strong>0% <strong>10</strong>0%4-Blatt 2% 0% 1% 2% 1% 1% 0% 0% 0% 0% 0% 0%Rotorpositionlee 7% 18% 8% 5% 4% 2% 1% 0% 0% 0% 0% 0%luv 93% 82% 92% 95% 96% 98% 99% <strong>10</strong>0% <strong>10</strong>0% <strong>10</strong>0% <strong>10</strong>0% <strong>10</strong>0%Leistungsregelungstall 51% 39% 51% 57% 62% 65% 57% 56% 54% 44% 38% 33%pitch 49% 60% 49% 43% 38% 35% 43% 44% 46% 56% 62% 67%Generatorbauartasynchron 63% 50% 74% 72% 70% 82% 75% 69% 68% 59% 62% 67%synchron 37% 50% 26% 28% 30% 18% 25% 31% 32% 41% 38% 33%Drehzahlverhaltenkonstant/gestuft 56% 36% 64% 65% 66% 77% 71% 67% 67% 57% 53% 51%variabel 44% 64% 36% 35% 34% 23% 29% 33% 33% 43% 47% 49%Tab. 9:Anteil der im jeweiligen Jahr in Deutschland neu installierten Anlagen mit einem bestimmtentechnischen Merkmal an der insgesamt in dem Jahr errichteten AnlagenzahlEs zeigt sich, dass die eingangs erwähnten 1-Blattrotoren nie eine Rolle spielen konnten, dass sichaber auch 2-Blatt- und 4-Blattrotoren nicht durchsetzten, sondern die bezüglich der Massen und Trägheitsmomentesymmetrischen 3-Blattrotoren.Noch in den 80er <strong>Jahre</strong>n waren viele der damals noch kleineren Anlagen mit dem Rotor im Lee desTurms installiert. Das dynamische Verhalten der passiven Windrichtungsnachführung erwies sich aberals so ungünstig, dass relativ schnell alle Hersteller zur aktiven, meist elektrisch angetriebenen Nachführungübergingen.Bezüglich der Leistungsbegrenzung im Nennlastbereich wird die Stall-Regelung (Begrenzung durchStrömungsabriss) nach wie vor häufig eingesetzt. Bei der Einführung der Megawatt-Anlagen wird sieallerdings mehr und mehr durch die Pitch-Regelung (Leistungsbegrenzung durch Verstellen der Rotorblätterum ihre Längsachse) verdrängt, weil bei den großen Anlagen leichtere Bauweisen eingesetztwerden müssen. Da bei der Stall-Regelung deutlich höhere Kräfte auf die Blätter bzw. auf die gesamteAnlage einwirken, steht sie dem Zwang zu leichterer Bauweise entgegen.Ebenfalls aus Gründen der Lastreduzierung, aber auch zur genaueren Leistungsregelung, bietet sicheine Kombination von Blattverstellung mit veränderlicher Rotordrehzahl an. Das ermöglicht überdieseinen besseren Wirkungsgrad bei niedrigen Windgeschwindigkeiten. Während 1993 nur ein Viertelaller Anlagen mit variabler Rotordrehzahl betrieben wurden, nutzen mittlerweile bereits fast die Hälftealler Anlagen diese Technik. Dabei sind nur solche Anlagen als drehzahlvariabel eingestuft, derenDrehzahlband mindestens den Bereich von 70% - <strong>10</strong>0% der maximalen Drehzahl abdeckt.5.2 WindkraftanlagenWerden die einzelnen Windkraftanlagen betrachtet, ohne nach bestimmten technischen Konzepten zuunterscheiden, so kristallisiert sich recht deutlich die AN Bonus 150 als die bislang erfolgreichste Anlagedes <strong>Windenergiepark</strong>s heraus. Bei niedrigsten Kosten, seltenen Schäden und geringen Ausfallzeitenerreicht sie einen hohen spezifischen Energieertrag. Die kooperierenden Firmen AN, Bremen,


Abschließende Betrachtung - 18 -und Bonus, Dänemark, konnten schon seinerzeit auf eine erprobte Anlage zurückgreifen und so vonihren mehrjährigen Erfahrungen profitieren.Auch die Firmen Tacke und Enercon hatten zum damaligen Zeitpunkt schon mehrere <strong>Jahre</strong> Erfahrungmit Windkraftanlagen. Beide Anlagen laufen recht zuverlässig, wobei die Enercon 17 kaum Problememit Drehzahlregelung oder Wechselrichter aufweist, aber z. B. viel zu häufig Schäden an der Lagerungdes Generators. Bei der Tacke TW 250, eine der ersten dieses Anlagentyps und einzige TW 250mit nur einer Drehzahl, treten viele kleinere Fehler an allen Komponenten auf. Zudem ist sie für dieörtlichen Windverhältnisse nicht optimal ausgelegt, so dass ihre spezifische Energieausbeute hinterdie der AN Bonus 150 und der beiden HSW 250 zurückfällt.Letztlich zeigt sich, dass es im <strong>Windenergiepark</strong> für das „dänische Konzept“ ebenso erfolgreiche Vertretergibt, wie es auch zuverlässige Umsetzungen etwas aufwendigerer Konzepte mit Blattverstellungund variabler Rotordrehzahl gibt.5.3 DemonstrationszieleSchon kurz nach Installation und Inbetriebnahme des „<strong>Windenergiepark</strong> <strong>Vogelsberg</strong>“ entwickelte sichdas Pilot- und Demonstrationsvorhaben zu einem Besuchermagneten. Als erster Windpark in dendeutschen Mittelgebirgen war er, auch aufgrund der hier vorgestellten unterschiedlichen Anlagentypen,lange Zeit Anschauungsobjekt für potenzielle Investoren, für Vertreter der Genehmigungsbehördenund für viele interessierte Bürger.60[MW]52.95043.740Installierte Leistung302027.89.4<strong>10</strong>8.86.5 6.04.9 4.2 3.82.81.7 1.20.030<strong>Vogelsberg</strong>kreisLandkreis KasselLandkreis Waldeck-FrankenbergLahn-Dill-KreisMain-Kinzig-KreisSchwalm-Eder-KreisLandkreis Marburg-BiedenkopfLandkreis Hersfeld-RothenburgRheingau-Taunus-KreisLandkreis Darmstadt-DieburgWetteraukreisWerra-Meissner-KreisLandkreis Limburg-WeilburgLandkreis FuldaAbb. 7:Der Vogelbergskreis ist in Hessen bei der Nutzung der Windenergie führend, andere windreicheGebiete, wie die Rhön, werden dagegen noch gar nicht genutztUnterstützt durch dieses Vorhaben, nicht zuletzt natürlich auch aufgrund der insgesamt positivenRahmenbedingungen bundesweit und insbesondere in Hessen, begann ab 1994 - zunächst im <strong>Vogelsberg</strong>,später auch in anderen Landesteilen - eine boomartige Entwicklung der Windenergie.


$EVFKOLH‰HQGHÃ%HWUDFKWXQJÃÃ>0:@,QVWDOOLHUWHÃ/HLVWXQJÃ9RUMDKU=XEDXJQWX LVHÃ/UWHOLHWDV ,Q $EE(QWZLFNOXQJGHU:LQGHQHUJLHQXW]XQJLQ+HVVHQ6HLWGHU(LQVWHOOXQJGHUILQDQ]LHOOHQ)|UGHUXQJYRQ:LQGNUDIWDQODJHQGXUFKGLH+HVVLVFKH/DQGHVUHJLHUXQJLQYHUORUGLHVH(QWZLFNOXQJDOOHUGLQJVGHXWOLFKDQ6FKZXQJ1DFKYLHU-DKUHQPLWMlKUOLFKHP =XEDX YRQ 0: ELV 0: LQ GHQ -DKUHQ ELV VDQN GHU =XEDX DXI KHXWH HWZD0:,QXQPLWWHOEDUHU1DFKEDUVFKDIW]XP:LQGHQHUJLHSDUN9RJHOVEHUJZXUGHYRQGHU29$*PLWILQDQ]LHOOHU 8QWHUVWW]XQJ GXUFK GLH KHVVLVFKH /DQGHVUHJLHUXQJ HLQH 0HJDZDWW$QODJH LQVWDOOLHUW$EE]HLJWLQGHU0LWWHGLHJUR‰H7DFNH7:]ZLVFKHQGHQKHXWH]XGHQNOHLQHQ7\SHQJHK|UHQGHQ$QODJHQGHV:LQGHQHUJLHSDUNVÃQKDÃ+Ã%WRR)$EE:LQGNUDIWDQODJHQ LQ +DUWPDQQVKDLQYRQ OLQNV (QHUFRQ $1 %RQXV 7HVWIHOG$QODJH$HURPDQ7DFNH7:+6:+6:77DFNH7:+6:]ZLVFKHQ7:XQG+6:P:LQGPHVVPDVW+LHU]HLJWVLFKZLHVLFKGLH7HFKQLNVHLWGHU(UULFKWXQJGHVHUVWHQ:LQGSDUNVLPGHXWVFKHQ0LWWHOJHELUJH ZHLWHU HQWZLFNHOW KDW (UIROJUHLFKH 'HPRQVWUDWLRQVYRUKDEHQ ZLH GHU :LQGHQHUJLHSDUN 9RJHOVEHUJKDEHQGLHVH(QWZLFNOXQJPLWXQWHUVWW]W

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