KEM Konstruktion 09.2017

TRENDS BRANCHE IM FOKUS

TRENDS BRANCHE IM FOKUS - WINDENERGIEANLAGEN Harting liefert Steckverbinder für Windkraftanlagen Zuverlässig auch an rauen Standorten Die deutsche Energiewirtschaft und die Hersteller von Windenergieanlagen (WEA) sind Treiber und Motor der Energiewende, die in den 1980-er Jahren zunächst mit der Förderung erneuerbarer Energien und dem Verzicht auf neue Kernkraftwerke begann. Heute ist Deutschland führend bei der Nutzung alternativer Energien. Bis Ende 2016 wurden hierzulande bereits über 27.000 Windenergieanlagen errichtet mit rund 46.000 MW installierter Leistung. Zum Einsatz kommen in den WEA auch Komponenten von Harting. Jens Grunwald, Assistenz der Geschäftsführung Harting Deutschland, Neue Technologien und Systemintegration, Minden innovativen technologischen Know-how ist die Harting-Technologiegruppe seit mehr als 30 Jahren technologischer Partner der weltweit bedeutendsten Hersteller von Windenergieanlagen und verfügt damit über eine große Erfahrung in der Windindustrie. Bild: Enercon/Harting LED-Beleuchtung im Turminneren Mit dem 2011 beschlossenen Atomausstieg erhielt die Energiewende erhebliche zusätzliche Dynamik. Seitdem ist Deutschland durch die Förderung und den Bau von Windenergieanlagen weltweit führend bei der Nutzung alternativer Energien. Bis Ende 2016 wurden hierzulande bereits über 27.000 Windenergieanlagen errichtet mit rund 46.000 MW installierter Leistung. Die Mehrzahl der Anlagen wird an Land betrieben. Die Anforderungen an alle Komponenten einer Onshore-Anlage sind außerordentlich hoch. Eine Vielzahl unterschiedlicher Komponenten und Teilsysteme für die Stromversorgung, die Datenkommunikation und die Übertragung der Steuersignale ist in den Anlagen integriert. Leistungsfähige Steckverbinder spielen dabei eine wichtige Rolle. Sie sorgen beispielsweise für die Steuerung der Gondel, die windabhängige Stellung und Veränderung der Rotorblätter, die Blattheizung und die Befeuerungsanlagen. Mit ihren Produkten, ihren Lösungen und dem Qualität für anspruchsvolle Umgebungen Hohe Qualität, erstklassige Verarbeitung, passgenaue Konzepte und maximale Lebensdauer sind von entscheidender Bedeutung. Das gilt gleichermaßen für die in bergigen Schwachwindstandorten installierten Kleinwindanlagen mit einer Nennleistung von etwa 45 kW und einem Rotordurchmesser von nur wenigen Metern, wie auch für Großwindanlagen mit 140 m Nabenhöhe und einer Nennleistung von mehr als 4.000 kW. Mit seiner Steckverbinder-Technologie setzt das Unternehmen innovative Verbindungs-Standards für Onshore- und Offshoreanlagen. Große Temperaturschwankungen, wechselnde Windverhältnisse und die spezifischen Bedingungen an den Aufstellorten in klimatisch und infrastrukturell ganz unterschiedlichen Ländern und Regionen sind außerordentliche Herausforderungen an Material, Zuverlässigkeit und Service. Die Standort- und Umgebungsfaktoren maritimer Projekte stellen zusätzliche Schwierigkeiten dar. Wasserfeste Steckverbinder, korrosionsbeständige Gehäuse, die gegen den erhöhten Salzgehalt des Wassers und der Seeluft resistent sind, erfordern einen entsprechend hohen Schutzgrad der eingesetzten Komponenten. Deshalb bietet Harting mit der Baugruppe Han-Eco einen Steckverbinder, den ein hoher Schutzgrad (IP65) auszeichnet, auf einen Temperaturbereich von -40 bis 125° C ausgelegt ist und flexibel eingesetzt werden kann. Die Fertigung aus Hochleistungskunststoff bietet eine hohe Resistenz gegen aggressive Umwelteinflüsse wie Salznebel und eine große mechanische Robustheit. Durch sein geringes Gewicht entspricht der Han-Eco, den Trends – Onshore und Offshore – zur Reduzierung des Turbinengewichts, zum modularen Aufbau von Windenergieanlagen und zur Leistungssteigerung aufgrund der zunehmenden Höhe der Anlagen und größerer Rotorblätter. Gemeinsam mit der Windindustrie entwickelt Harting spezifische und individualisierte Leistungen von einzelnen Komponenten bis hin zu Komplettlösungen (Kabelkonfektionen) und Systemen, die schon während des Fertigungsprozesses oder vor Ort installiert werden können. So konstruierte das Unternehmen gemeinsam mit dem Windenergieanlagen-Hersteller Enercon einen Steckverbinder mit schwarzer Pulverbeschichtung, der in überseeisch stationierten Anlagen eingesetzt wird. Zu den gemeinsamen erfolgreichen Projekten gehören auch Steckverbinder für Ströme größer als 100 bis 300 A und ein Gehäusekonzept für ein neues LED-Beleuchtungssystem im Turminneren von Windenergieanlagen (WEA). 32 K|E|M Konstruktion 09 2017

GEMÜ 553 Bild: Enercon/Harting Ethernet-Vernetzung im Steuerschrank mit HaVis-eCon-16-Port- Ethernet-Switch und RJ45-preLink Das Beleuchtungssystem verwendet eine von Harting entwickelte LED-Leuchte mit einer Lebensdauer von mehr als 100.000 Stunden. In die Gehäuse sind Kühlkörper eingelassen. Die Versorgung für die Leuchten teilt sich in zwei Stromkreisen (gerade und ungerade Lampenzahl). Am Ende eines jeden Stranges befindet sich Signalgeber, der bei Ausfällen akustische Warnungen im WEA-Turm auslöst. Dieser Mechanismus sowie die Zweiteilung des Stromkreises garantieren die Funktionalität der Notstrombeleuchtung bei Ausfall eines Stromkreises. Die LED-Beleuchtung für den WEA-Turm ist modular aufgebaut und wird aus dem Turmfuß unterbrechungsfrei mit Spannung versorgt. Das System beschleunigt die Installation und erleichtert die Arbeit im Service- und Wartungsfall. Darüber hinaus liefert der Hersteller LED-Beleuchtungssystemen als ganzheitliche Systemlösungen mit steckbarem Geräteanschluss, konfektionierten Leitungen, Verteilereinheiten und bei Bedarf einer unterbrechungsfreien Spannungsversorgung. Aufgrund individueller Analysen werden die LED-Leuchten so in der Anlage platziert, dass ihre Gesamtzahl gering bleibt und die Energiekosten sinken. Mica auch im Bereich Windenergie Mit der MICA geht Harting auch im Bereich der Windenergie neue Wege und denkt Connectivity neu. Die Mica erlaubt es sehr leicht und günstig alte Bestandsanlagen zu vernetzen und fit zu machen für Condition Monitoring und Predictive Maintenance. Der digitale Retrofit ist eines der Trendthemen aktuell. Aber auch für neue Anlagen mit dezentraler Datenerfassung und Vorverarbeitung (fog- oder edge computing) ist die Mica bestens geeignet. Ein Beispiel ist die kontaktlose Zustandsüberwachung der Temperatur an rotierenden Achsen. Dabei wird per RFID ohne Batterie über die Lebenszeit der Achse die Temperatur erfasst und auf der Mica vorverarbeitet. Nur im Fall einer Grenzwertüberschreitung wird ein Alarm abgesetzt. www.harting.de Die optimale Lösung für Misch-, Sammelund Verteilaufgaben: • modular erweiterbar • einfaches Einbinden von Sensorik • vielseitge Adaptionsmöglichkeiten • Auslässe in 90°-Schritten drehbar GEMÜ 553 • Filter oder Medientrennung integrierbar Weitere Informationen über den Einsatz der Mica: http://hier.pro/pDbuE Husum Wind: Halle 1, Stand C11 www.gemu-group.com K|E|M Konstruktion 09 2017 33