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AKTUELL

 

Zähigkeitsanforderungen für Off-Shore-Wind Anlagen meistens zu hoch !!!!!

 

Regelwerke wir die GL Wind Richtlinie gehen bei dickeren Bauteilen so weit, dass trotz einer nicht allzu tiefen niedrigsten Einsatztemperatur Zähigkeitsanforderungen von 50 J Kerbschlagarbeit bei einer Prüftemperatur von -50 °C gefordert werden. Mit Hilfe der Bruchmechanik kann gezeigt werden, dass dies nichts mehr mit der Realität zu tun hat. Leider wird dies nicht wahrgenommen und verteuert so die Projekte.

 

 

 

ALLGEMEIN

 

Anlagen für die Erzeugung von Energie aus Wind, kurz WEA, müssen im Allgemeinen ein Sicherheitszertifikat erhalten. Die notwendige Zertifizierung wird von Überwachunsgesellschaften, wie z.B. dem Germanischen Lloyd durchgeführt.

 

Für die Zertifizierung werden von den Überwachungsgesellschaften Richtlinien herausgegeben (z.B. die Richtlinie GL-Wind), welche die Anforderungen an die konstruktive Ausführung, die Fertigung und die eingesetzten Werkstoffe festlegen. Jeder Aufsteller und dessen Lieferanten müssen diese Anforderungen erfüllen.

 

Die Bruchmechanik kommt hier in zwei Bereichen zum Einsatz , die aufgrund der verwendeten Werkstoffe sinnvollerweise voneinander unterschieden werden:

 

  • Tragstruktur bestehend aus Gründung, Mast und Gondelträger.
  • Maschinenstruktur, bestehend aus Nabe, Welle und Getriebe.

 

Die Tragstruktur kann nach ähnlichen Kriterien wie beim Stahlbau beurteilt werden. Die eingesetzten Stähle sind meistens konventionelle Baustähle der Sorte S355.

 

Kritisch kann sich die Dicke der Stähle auf den Sprödbruch auswirken. Mit Hilfe der bruchmechanischen Methoden, die für den Stahlbau entwickelt wurden, kann hier Abhilfe geschaffen werden. Derzeitige Anforderungen an die Zähigkeit, z.B. in der GL-Wind Richtlinie, insbesondere für Off-Shore Konstruktionen (z.B. T27 J = -50°C) erscheinen aus bruchmechanischer Sicht jedoch zu konservativ.

 

Für die Maschinenstruktur kommen andere Stähle und auch  Eisenguss zum Einsatz, die zwar nicht geschweißt sind, aber aufgrund ihrer Herstellung und Festigkeit eine eher niedrige Zähigkeit aufweisen. Für diese Bauteile kann ein individueller Nachweis nach einer der zitierten bruchmechanischen  Richtlinien geführt werden.

 

Für die Bauteile Nabe und Planetenträger gibt es in der Literatur einige Beispiele. Die Anwendung ist zu Zeit aber noch inidviduell für jede Anlagenklasse und Hersteller durchzuführen. Insbesondere für Aufstellorte mit tiefen Temperaturen unter -10°C ist ein individueller Sprödbruchnachweis wichtig.

 

Details hierzu können beim Autor dieser Website erfragt werden. Rufen Sie an oder schreiben eine e-mail.