Anlagentyp

Für den Windpark Hohenstein-Schäfbuch ist der Windenergieanlagentyp ENERCON E-175 EP5 vorgesehen. Die Anlage gehört zur neuesten Generation leistungsstarker Windenergieanlagen und wandelt die natürliche Energie des Windes effizient in Strom um. Ihr Herzstück ist ein getriebeloses Antriebssystem, das Windenergie besonders effizient und zuverlässig in Strom umwandelt. Die Anlage besteht im Wesentlichen aus den Rotorblättern mit Nabe, der Gondel mit Generator und dem Turm.

Rotorblätter

Die drei Rotorblätter sind entscheidend für den Energieertrag und die Geräuschentwicklung der Anlage. Sie bestehen aus einer Kombination von:

  • glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK),
  • kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK),
  • Balsaholz und
  • speziellen Schaumstoffkernen.

Diese Materialien verbinden hohe Stabilität mit geringem Gewicht. Die Oberflächen sind mit einer widerstandsfähigen Polyurethan-Beschichtung geschützt, die UV-Strahlung, Regen und Erosion standhält.

Jedes Rotorblatt kann unabhängig von den anderen verstellt werden. So passt die Anlage den Anstellwinkel der Blätter kontinuierlich an die jeweiligen Windverhältnisse an. Dadurch wird einerseits möglichst viel Energie gewonnen und andererseits die Belastung der Anlage reduziert.

Generator

Ein besonderes Merkmal der ENERCON-Technologie ist der Verzicht auf ein Getriebe. Der Rotor ist direkt mit dem Generator verbunden. Dadurch entfallen viele schnell drehende Bauteile, die bei herkömmlichen Windenergieanlagen zu Verschleiß und Geräuschen beitragen.

Vorteile dieses Konzepts:

  • geringerer Wartungsaufwand,
  • längere Lebensdauer wichtiger Komponenten,
  • weniger mechanische Belastungen,
  • reduzierte Energieverluste und
  • geringere Geräuschemissionen.

Zum Einsatz kommt ein permanenterregter Synchrongenerator, der die Drehbewegung des Rotors direkt in elektrische Energie umwandelt.

Gondel

Die Gondel sitzt auf dem Turm und enthält die wichtigsten technischen Komponenten. Hier befinden sich unter anderem:

  • der Generator,
  • die Leistungselektronik,
  • der Transformator,
  • Steuerungs- und Sicherheitssysteme sowie
  • die Antriebe zur Ausrichtung der Anlage in den Wind.

Die Gondel kann sich um 360 Grad drehen. Sensoren messen permanent Windrichtung und Windgeschwindigkeit, damit der Rotor stets optimal zum Wind ausgerichtet wird.

Turm

Je nach Standort und Projektanforderung kann die ENERCON E-175 EP5 auf unterschiedlichen Turmvarianten errichtet werden:

  • als Stahlrohrturm oder
  • als Hybrid-Stahlturm.

Für das Windparkprojekt Hohenstein-Schäfbuch sind Hybridtürme geplant. Bei Hybridtürmen besteht der untere Bereich aus Betonsegmenten, während der obere Bereich aus Stahl gefertigt wird. Diese Bauweise ermöglicht große Nabenhöhen und damit eine bessere Nutzung des Windangebots. Alle Turmteile erhalten einen dauerhaften Korrosions- und Witterungsschutz.

Intelligente Stromerzeugung und Netzintegration

Der erzeugte Strom wird nicht direkt ins Netz eingespeist. Stattdessen durchläuft er moderne Umrichtertechnik, die Spannung und Frequenz exakt an die Anforderungen des Stromnetzes anpasst. Dadurch kann die Anlage auch bei wechselnden Windverhältnissen konstant und netzverträglich arbeiten.

Zusätzlich unterstützt die Anlage die Stabilität des Stromnetzes, indem sie bei Bedarf Blindleistung bereitstellen und auf Netzschwankungen reagieren kann.

Sicherheit

Die Anlage verfügt über zahlreiche Sensoren, die kontinuierlich wichtige Betriebsdaten überwachen, beispielsweise:

  • Drehzahl,
  • Temperaturen,
  • Windverhältnisse,
  • Generatorabstände und
  • Kabelzustände.

Treten Unregelmäßigkeiten auf, reduziert die Anlage automatisch ihre Leistung oder schaltet sich kontrolliert ab. Im Notfall werden die Rotorblätter innerhalb kurzer Zeit in eine sogenannte „Fahnenstellung“ gedreht. Dabei verlieren sie ihren Auftrieb und bremsen den Rotor aerodynamisch ab.

 Überwachung und Wartung

Die Anlage ist rund um die Uhr mit dem ENERCON-Fernüberwachungssystem verbunden. Betriebsdaten werden laufend ausgewertet, sodass Auffälligkeiten frühzeitig erkannt werden können.

Zusätzlich erfolgt mindestens einmal jährlich eine umfassende Wartung. Dabei werden unter anderem die Rotorblattverstellung, Sicherheitseinrichtungen, Blitzschutzanlagen sowie sämtliche tragenden Verbindungen überprüft.

Stromerzeugung

In vergleichbaren Windparks lag der Stromertrag in den vergangenen Jahren bei etwa 3 Millionen Kilowattstunden pro installiertem Megawatt. Überträgt man diese Stromerzeugung auf den geplanten Windpark Hohenstein-Schäfbuch mit 30 MW Gesamtleistung (5 x 6 MW), so erhält man eine Stromerzeugung von ca. 90 Mio. kWh pro Jahr.