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Siemens hat die Leistung seiner Offshore-Windturbinen von sieben auf acht Megawatt gesteigert. Unter Hochseebedingungen erzeugt die neue Turbine im Jahr bis zu zehn Prozent mehr elektrische Energie.
Eine neue Offshore-Windturbine von Siemens senkt die Kosten für Windstrom von hoher See. Das Unternehmen sieht sich auf einem guten Weg zu seinem Ziel, bis zum Jahr 2020 Offshore-Windstrom zu Gesamtkosten von weniger als zehn Euro-Cent pro Kilowattstunde (kWh) zu produzieren. Ab 2025 sollen die Stromgestehungskosten bei Hochseewindkraftwerken sogar auf unter acht Cent pro kWh sinken. Anfang Juni 2016 hatte sich Siemens mit weiteren Unternehmen der Windbranche auf dieses Ziel verständigt.
Die neue Windenergieanlage von Siemens kann mit acht Megawatt (MW) Leistung elektrische Energie erzeugen – bisher lag dieser Wert bei sieben MW. Die neue Turbine hat mit 154 Metern den gleichen Rotordurchmesser wie das Vorgängermodell, kann aber je nach Standort bis zu zehn Prozent mehr Strom im Jahr erzeugen – genügend, um 8.000 Haushalte mit Elektrizität zu versorgen.
Ein Windpark kann so bei entsprechenden Windbedingungen mit neun statt zehn Anlagen die gleiche Menge Energie liefern. Dadurch sinken die Investitions- und Betriebskosten pro Watt erzeugten Stroms. Der Schlüssel zur Leistungssteigerung liegt in stärkeren Permanentmagneten im Generator. Ein Prototyp der SWT-8.0-154 wird Anfang 2017 am Teststandort im dänischen Østerild installiert, die Typenzertifizierung ist für Anfang 2018 geplant.
Stärkere Magnete induzieren mehr Strom
Direkt angetriebene Windturbinen brauchen kein Getriebe, um die von den Rotoren erzeugte Drehzahl für den Generator zu erhöhen. Stattdessen setzt ein Synchrongenerator mit Permanentmagneten die Rotorbewegung unmittelbar in elektrische Energie um. Ohne das schwere Getriebe wird die Anlage leichter und kompakter, sie hat weniger Komponenten und muss deshalb auch weniger gewartet werden. Außerdem erreichen direkt angetriebene Windenergieanlagen auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten eine gute Effizienz, weil sie keine Leistung für den Betrieb von Elektromagneten im Generator aufwenden müssen.
Um die Generatorleistung weiter zu steigern, wurde die Magnetstärke der Permanentmagnete erhöht, sodass mehr Strom induziert wird. Siemens hat dazu zusammen mit dem Magnethersteller die Materialzusammensetzung verändert. Ebenfalls für die höhere Energie ausgelegt wurden die Umrichter, welche Spannung und Frequenz des erzeugten Stroms für die Netzeinspeisung anpassen. Siemens produziert die Umrichter für seine Windturbinen selbst. Sie sind modular aufgebaut, um sie den verschiedenen Turbinenleistungen anzupassen. So konnten sie einfach auf die Generatorleistung von acht MW erweitert werden.
Alle anderen Komponenten der neuen Anlage – vor allem Rotorblatt und Leistungstransformator – bleiben gleich. Aus Langzeitbeobachtungen an der Sieben-MW-Turbine konnten die Ingenieure ableiten, dass die Mechanik, beispielsweise die Lager, auch mit den höheren Drehmomenten der Acht-MW-Variante stabil arbeiten wird. So kann Siemens die bewährte Technologie und Zuverlässigkeit des Vorgängers erhalten und auf bereits eingespielte Logistik-Prozesse und Lieferketten zurückgreifen. Das ist der Schlüssel zu einer schnellen Markteinführung der Acht-MW-Windturbine.
Kontakt:
Herr Dr Norbert Aschenbrenner
Redaktion
Siemens AG
norbert.aschenbrenner@siemens.com
Originalartikel im Internet:
https://www.siemens.com/innovation/de/home/pictures-of-the-future/energie-und-ef...
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Energie, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer
Deutsch
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