Technik

Die Enercon Windenergieanlage E-138 EP3

Die ENERCON Windenergieanlage E-138 EP3 ist eine direktgetriebene Windenergieanlage mit Dreiblattrotor, aktiver Blattverstellung (Pitchregelung), drehzahlvariabler Betriebsweise und einer Nennleistung von 4.200 Kilowatt (kW). Sie hat einen Rotordurchmesser von 138,25 m und eine Nabenhöhen von 160 m; die Gesamthöhe beträgt demnach 229 m.

Die Produktbeschreibung des Herstellers finden Sie hier:
Externer Link zur Website von Enercon

Technische Details

(1) Rotorblatt

Die Rotorblätter der E-138 EP3 sind jeweils ca. 67 Meter lang und wiegen ca. 18,5 Tonnen. An der Hinterkante der Rotorblätter wird ein Zackenprofil montiert. Dieser sogenannte "Hinterkantenkamm" beruhigt die vom Rotorblatt abgehende Luftströmung und verringert damit die Geräuschentwicklung.
Eisansatz auf den Rotorblättern wird von der Anlage automatisch erkannt. In diesem Fall wird der Rotor angehalten und eine im Rotorblatt eingebaute Heizung sorgt dafür, dass das Eis schmilzt und langsam vom Flügel auf den Boden gleitet.

(2) Rotor

Der Rotor läuft bei einer Windgeschwindigkeit von 1,8 m/s an. Ab einer Windgeschwindigkeit von >2,5 m/s beginnt die Anlage mit der Stromproduktion. Die Anlage produziert ab ungefähr 5 m/s eine Leistung von etwa 248 kW. Ab ca. 12,6 m/s erreicht die Anlage ihre volle Leistungsfähigkeit von 3.500 kW und dreht sich dann mit 10,8 Umdrehungen pro Minute (Solldrehzahl). Bis 22 m/s (ca. 80 km/h, Sturm) läuft die Anlage unter Volllast. Wird der Wind stärker, drehen sich die Rotorblätter aus dem Wind und die Leistung der Anlage wird reduziert. Wird ein Wert von mehr als 34 m/s (122 km/h, Orkan) erreicht, schaltet die Anlage aus Sicherheitsgründen komplett ab. Die Flügel werden aus dem Wind gedreht.

(3) Gondel

Im etwa 400 Tonnen schweren Maschinenhaus befindet sich direkt hinter der Nabe (dort wo die Rotorflügel angebracht sind) der Ringgenerator, der die Drehbewegung in Elektrizität umwandelt. Stellgetriebe drehen die Rotorflügel abhängig von der Windrichtung in die optimale Richtung. Das Maschinenhaus, an dem die Rotorblätter befestigt sind, hat eine Länge von ca. 14 Metern und einen Durchmesser von rund 9 Metern.

(4) Mess- und Monitoringinstrumente

Im und am Maschinenhaus sitzen eine Reihe von Mess- und Monitoringinstrumenten. So wird nicht nur durchgehend die aktuelle Windgeschwindigkeit gemessen, sondern auch Windrichtung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Eine Einrichtung zum Fledermaus-Monitoring stellt laufend die Flugaktivitäten von Fledermäusen um die Anlage fest. Weitere Informationen zum Artenschutz finden Sie hier:
Windwissen/Natur- und Artenschutz
 

(5) Turm

Im Inneren des Turmes gibt es eine Aufstiegshilfe bis zur Gondel sowie Wechselrichter und die Steuerungseinheiten am Fuß des Turms. Die Höhe von 229 Meter stellt sicher, dass die Anlage möglichst konstant laufen kann. In dieser Höhe herrscht laminarer Wind, d.h. der Wind ist nicht verwirbelt.

(6) Fundament

Das Fundament hat einen Durchmesser von ca. 25 m. Im Fundament werden rund 130 Tonnen Stahl verbaut. 220 Betonfahrzeuge müssen innerhalb eines Tages anfahren, um das Fundament zu gießen. Beim vorgeschriebenen Rückbau der Anlagen werden auch die Fundamente wieder komplett entfernt.

(7) Kabeltrasse

Um den erzeugten Windstrom ins deutsche Stromnetz zu bringen, wird der Generatorstrom der Windenergieanlagen transformiert und über ein Kabel zur nächsten Umspannstation geführt. Der Kabelgraben hat eine Breite von 40 cm und eine Tiefe von maximal 1 m. In diesem Graben liegen drei Stromkabel (Drehstrom) mit einem Querschnitt von mindestens 630 mm², ein Glasfaserkabel für die Datenanbindung sowie optionale Leerrohre. Nach Ende der Betriebsdauer der Anlage (20 – 25 Jahren) müssen auch sämtliche Kabel entfernt werden.

(8) Aufbau des Windrads

Für den Aufbau der Windenergieanlagen wird ein mobiler Raupenkran benötigt. Der Kranausleger dieses Raupenkrans ist 175 Meter lang. Er kann maximal 650 Tonnen heben. Wenn das Fundament gegossen ist, wird zunächst der Betonteil des Turms, auf den dann die Stahlsektionen aufgesetzt werden, aufgebaut. Dann werden die Stahlsektion, die Betonsegmente und das Fundament mit Spannlitzen verspannt. Anschließend wird das Maschinenhaus mit dem Generator auf die Turmhöhe von 157 Metern gehoben und dort montiert. An die Nabe des Maschinenhauses werden die zusammengebauten Rotorflügel angeschraubt.

 


Das kann unser Windpark mit acht Anlagen leisten

74.000.000
kWh
Stromerzeugung pro Jahr
57.000
Menschen
Versorgung durch Windenergie
32.800
Tonnen
CO2 Einsparung 
pro Jahr

Bauvorbereitungen und Logistik

Flächenbedarf

Um eine Windenergieanlage des Typs E-138 EP3 aufstellen zu können, wird eine Fläche von ca. 5.500 m² benötigt, also ca. zwei Drittel eines Fußballfeldes. Die Gesamtfläche wird eingeebnet.

Nebenflächen

Knapp 40 Prozent der gerodeten Flächen werden als Nebenflächen für die Lagerung von Anlagenteilen in der Bauphase verwendet. Diese Flächen werden direkt nach Fertigstellung der Anlagen wieder renaturiert und aufgeforstet.

​​​​​​Zuwegung​​​​​

Die Zuwegungen müssen auf eine Breite von ca. 4 Meter ausgebaut werden und an Steigungen über 10 Prozent aus Sicherheitsgründen (Gefahr des Rutschens der Schwertransporte auf Schotterwegen) asphaltiert werden.

Transporte

Um ein Windrad vom Typ E-138 EP3 zu transportieren, sind bis zu 51 Lkw-Transporte nötig. Dazu kommen maximal 70 Schwerlastfahrten für den großen Gittermastkran. Für 95 Prozent der Komponenten sind Ausnahmegenehmigungen erforderlich.

 

Informationen zu Waldschutz, Wiederaufforstung und Rückbaupflicht finden Sie hier:
Windwissen/Windenergie im Wald