HARTING Deutschland GmbH & Co. KG

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Steckverbinder erhöhen die Effizienz von Windenergieanlagen Mehr Modularität, flexibles Handling

29.01.2018

Moderne Verbindungstechnik ist aus Windenergieanlagen nicht mehr wegzudenken. Sie trägt dazu bei, die Kosten für die Errichtung und den Betrieb der Anlagen zu senken.

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Gut 50.000 Megawatt Strom für Haushalte und Unternehmen produzieren die rund 30.000 Windenergieanlagen (WEA) derzeit in Deutschland. Der Ausbau der Windenergie On- und Offshore entscheidet mit über das Tempo und das Gelingen der zu Beginn des Jahrzehnts eingeleiteten energiepolitischen Wende – weg von der Atomkraft, hin zu regenerativen Energien und zur Reduktion des Energieverbrauchs. Für Errichter und Betreiber sind Wirtschaftlichkeit und Effizienz bei Standorterschließung, Aufbau, Betrieb und Wartung der WEA von Bedeutung. Sie bestimmen über die Höhe der Investitions- und Betriebskosten (CAPEX/OPEX) – und legen damit fest, welchen Beitrag eine WEA zur Energiewende leisten kann. Anlagen, die nicht verfügbar sind, produzieren keine Energie, erzielen keine Einspeisevergütung und lassen Umsatzpotenzial ungenutzt.

Zuverlässige Komponenten

Mit seiner Verbindungstechnik begleitet Harting die Transformation im Energiesektor. Das Portfolio reicht von Einzelkomponenten bis hin zu kompletten kundenspezifischen Lösungen und Digitalisierungsstrategien. Das Angebot schließt zudem Beratung und Service mit ein und bildet damit die Basis für langfristig lukrative und sichere Investitionen in dieser Branche. Als Hersteller von Industriesteckverbindern verfügt das Unternehmen über Erfahrung in der Entwicklung und beim Einsatz von Steckverbindern für unterschiedlichste Anwendungen und Herausforderungen. WEA sind – On- wie Offshore – hohen Beanspruchungen durch Besonderheiten des Standorts, Klima, Korrosion und weitere Umwelteinflüsse ausgesetzt. Hohe Zuverlässigkeit, gute Materialien, mechanische Robustheit der verwendeten Komponenten, rasche Montage, bestmögliche Wartungszyklen sowie ein einfacher Service schaffen die Voraussetzungen für eine Werthaltigkeit der Anlagen.

Steckverbinder von Harting tragen dazu bei, die Kosten für die Errichtung und den Betrieb der WEA zu senken. Modulare WEA zeichnen sich durch Flexibilität beim Aufbau und raschen Austausch von Komponenten aus. Mithilfe von Steckverbindern lässt sich die Modularität der Anlagen signifikant steigern. Immer mehr WEA sind entsprechend konzipiert.

Anlagen aus dem Baukasten

Die Vorkonfektionierung einzelner Einheiten folgt dem Baukastenprinzip und die Komponenten können einfach an deren Bestimmungsort in die Anlage integriert werden. Werden die WEA-Module mit Steckverbindern verbunden, kann das den finanziellen und personellen Aufwand bei der Installation und beim Betrieb der WEA begrenzen. Ein gutes Beispiel sind Steckverbinder an der Schnittstelle zwischen Schleifringkörper und (ruhender) Nabe. Über den Schleifring laufen unter anderem die Signale für die Pitch-Systeme, die den Stellwinkel der Rotorblätter festlegen. Eine steckbare Lösung – etwa Han-Modular-Kontakteinsätze und -Gelenkrahmen – bietet hier gegenüber einer Festverdrahtung folgende Vorteile: Der Schleif­ringkörper lässt sich schneller austauschen, die Stillstandzeit verkürzt, der Umsatzausfall verringert sich und im Wartungsfall kann der Schleifringkörper ohne Eingriff in das Pitch-System und Einsatz von Elektrofachkräften ausgewechselt werden. Zudem müssen keine Verbindungsleitungen demontiert werden. Eine Demontage von Verbindungsleitungen ist nicht mehr nötig.

Ebenso einfach lassen sich die Antriebe für die Rotorblattverstellung, die Blattheizung, die Befeuerungsanlagen und die Windnachführung sowie die Generator-Bremsen anschließen. Aufwendige Verdrahtung entfällt. Im Wartungsfall sind verschlissene Teile ohne Komplikation und zügig per Plug & Play zu ersetzen. Steckverbinder erleichtern nicht zuletzt die Arbeit der Aufbaumonteure, die Komponenten mitunter in schwer zugänglichen Winkeln von Gondel und Turm anbringen müssen.

Effizient von oben bis unten

Viele WEA-Typen verwenden ein Getriebe, um Drehzahl und Drehmoment zwischen Rotor und Generator abzustimmen und so den Wirkungsgrad zu verbessern. Steckverbinder beschleunigen auch hier die Installation: Mit vorkonfektionierten Kabeln und Steckverbindern mit hohem Schutzgrad wie Han-Eco, ​Han HPR oder Han M sind die erforderlichen Verbindungen zwischen den Getriebeteilen schnell hergestellt. Auch für die Turmbeleuchtung bietet der Einsatz von Harting-Steckverbindern Vorteile. Die Energiebus-Elemente für die Beleuchtung lassen sich in den Turmsegmenten vorinstallieren. Auf der Baustelle müssen die Monteure nur noch die Segmente zusammenstecken. Für diese Tätigkeit ist der Einsatz von Elektrofachkräften nicht zwingend erforderlich. Auch das Innenleben von WEA-Leistungsschränken wird durch Steckverbinder leichter handhabbar. Statt der Festverdrahtung empfehlen sich steckbare Lösungen aus den Baureihen Han B, Han Eco, Han Com, Han E und Han-Modular.

Ergänzung für die Anlage

In allen Fällen überzeugt der Einsatz von Steckverbindern, weil er den finanziellen und zeitlichen Aufwand verringert. Die Komponenten beschleunigen die Installation und erhöhen die Modularität einer WEA, sie senken Investitions- und Betriebskosten und bieten Optionen für die Verbesserung beziehungsweise Modularisierung der Leistungsschränke. Hinzu kommt, dass die Aufbaulogistik von Onshore-Anlagen mit einer durchschnittlichen Leistung von 3,3 MW ohne modulares Design – inklusive Steckverbinder – schnell an ihre Grenzen gelangen würde. Wirtschaftlich amortisiert sich der Einsatz von Steckverbindern durch Zeitgewinn und Kostenreduktion in der Regel bereits binnen weniger Jahre. Darüber hinaus fertigt Harting LED-Beleuchtungssysteme als ganzheitliche Systemlösungen mit steckbarem Geräteanschluss, konfektionierten Leitungen, Verteilereinheiten und, bei Bedarf, unterbrechungsfreier Spannungsversorgung. Die Leuchten können in der Anlage so platziert werden, dass ihre Gesamtzahl gering bleibt und das System dadurch kostenoptimiert ist. Des Weiteren bietet das Unternehmen speziell für WEA auch Messwandler, die Anzeigegeräten wie Stromzählern und Spannungsmessern vorgeschaltet werden können. Auf Wunsch können diese Messwandler auch eigens von einer staatlich anerkannten Stelle eichen lassen, um damit die Präzision eines Mess- und Abrechnungsverfahrens, das die Geräte nutzt, zusätzlich zu unterstreichen.

Bildergalerie

  • Durch Han-Modular-Kontakteinsätze und -Gelenkrahmen lassen sich Schleifringkörper schneller austauschen und die Stillstandzeiten verkürzen.

    Bild: Harting

  • Der Umsatzausfall verringert sich und im Wartungsfall kann der Schleifringkörper ohne Eingriff in das Pitch-System ausgewechselt werden. Zudem müssen keine Verbindungsleitungen demontiert werden.

    Bild: Harting

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