Windenergie News: Nordex unterzieht Turbinen-Komponenten erweiterten Qualitätstests

Die Prüfung von Systemen einer Turbine auf ihre Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Lebensdauer erfolgt häufig ausschließlich durch Berechnungen, durch Computersimulationen oder erst durch jahrelange Tests im Feld. Am Produktionsstandort in Rostock prüft Nordex jetzt mit zusätzlichen Testständen zahlreiche Kernkomponenten der Anlagen der Generation Gamma und Delta ebenfalls unter Laborbedingungen. Auf seinen heute auf 3.900 Quadratmeter erweiterten Prüfstandflächen des „Nordex-Technikums“ und dem zusätzlichen 2.400 Quadratmeter großen Rotorblattprüfstand, nimmt das Unternehmen die Systeme der Gesamtanlage bereits in der Entwicklungsphase unter die Lupe.

3,5 Mio. Euro hat Nordex im vergangenen Jahr in den weiteren Ausbau des modernen Technikums investiert, neue Systemprüfstände entwickelt und diese jetzt schrittweise in Betrieb genommen. Mit den neuen Prüfständen testet der Turbinen-Hersteller die Funktionen der Systeme unter extremen klimatischen und mechanischen Bedingungen - und das unter anderem in Langzeitbelastungstests. So stellt Nordex sicher, dass seine Entwicklungen strenge Qualitätskriterien erfüllen und ein hochwertiges Produkt in die Serie überführt wird. Ziel ist es zudem, die Entwicklungsgeschwindigkeit zu steigern.

„Neben größeren Rotoren, einer höheren installierten Leistung und zunehmenden Turmhöhen spielen bei der Entwicklung unserer Anlagen auch die zum Teil unwirtlichen realen Bedingungen an Standorten eine Rolle. Unsere Turbinen müssen bei extremer Kälte und Hitze, bei Eis, hoher Luftfeuchtigkeit oder bei unterschiedlichen Netzbedingungen einwandfrei funktionieren“, sagt Dr. Jürgen Zeschky, Vorstandsvorsitzender der Nordex SE.

Damit bei den Tests keine kritische Komponente übersehen wird und alles synchron mit aktuellen Entwicklungsprojekten läuft, arbeitet Nordex anhand eines Projektvalidierungsplans. Darin ist detailliert festgehalten, welche Komponenten mit welchem Zielergebnis, auf welche Art und zu welchem Zeitpunkt getestet werden.

Über 15 unterschiedliche Prüfstände testen heute Kern-Komponenten der Nordex-Anlagen auf Herz und Niere, insbesondere durch einen Azimutsystemprüfstand oder durch einen Motor- und Schwingungsprüfstand. An drei unterschiedlichen Pitchprüfständen werden zudem diverse Tests des Blattverstellsystems durchgeführt. Der Vorteil: Jetzt kann Nordex sowohl die Software der Anlagen, die Pitchumrichter unter Last als auch komplette Gesamtsysteme aus Schaltschränken, Antrieben und Kabelbaum vorab testen - und das auch unter Extremtemperaturen.

Denn die wichtigste Neuerung ist die jetzt ausgebaute und leistungsfähigere große Klimakammer. Mit knapp 150 Kubikmeter Fassungsvermögen und einer Leistung von -40°C bis +60°C Grad Celsius werden Anlagensysteme hier extremen klimatischen Dauertests unterzogen. Zudem kann mit einem Luftbefeuchtungssystem eine Umgebung mit 95 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit erzeugt werden. Fünf weitere Prüfstände widmen sich ausschließlich den Tests von Schleifringen. Einer davon ist ebenfalls mit einer zwei Kubikmeter großen Klimakammer ausgerüstet.

Um die Fähigkeit der Systeme auch unter erschwerten Netzbedingen zu testen, steht jetzt auch ein Netzsimulator zur Verfügung, der die Netzspannung und –frequenz an den Auslegungsgrenzen simuliert. Zudem können dynamische Netzfehler und Oberschwingungen erzeugt werden. Um beste Stromqualität in allen Netzen zu garantieren simuliert Nordex auch im Feld Netzfehler eines Windparks im Mittelspannungsnetz. Damit wird kontinuierlich die Fault-Ride-Through-Fähigkeit zur Überbrückung von Spannungseinbrüchen geprüft. Sie dienen zudem dazu, die Gridcode-Entwicklungen zu unterstützen und erforderliche Zertifikate zu erlangen.

Seit 2010 ist der Rotorblattprüfstand für eigengefertigte Blätter mit einer Länge bis zu 65 Meter im Einsatz und ermöglicht statische und dynamische Belastungstests. Bereits im vergangenen Jahr hat Nordex zudem den Kabelloop-Prüfstand in Betrieb genommen.

Alle Tests gehören heute zur Standardprüfung von Kernkomponenten der Anlagen der Generation Gamma und Delta. Neben den eigenen Tests, verpflichtet Nordex seine Lieferanten dazu, ihre gelieferten Komponenten Vibrations-, EMV- und Blitzschutz-Prüfungen zu unterziehen. Dabei legen die internen Nordex-Qualitätsanforderungen fest, dass eigen entwickelte oder zugelieferte Komponenten über das gesamte Spektrum unterschiedlicher Umweltbedingungen einwandfrei funktionieren. Die gewonnen Erkenntnisse laufen kontinuierlich in den Innovationsprozess, die Ergebnisse ohne Umwege in den Entwicklungsprozess der Turbinen ein und sichern damit ihre hohe Qualität.