Inwiefern lassen sich höhere Türme und größere Lasten im Fundament dank Schwingungstilgern besser verwirklichen?
Lukas Schneider: Wir müssen auf zwei Entwicklungen reagieren: Höhere Türme und die Kostenoptimierung von Stahltürmen durch Verwendung von weniger Material. In beiden Fällen sinken die erste und zweite Turmeigenfrequenz, die ihre maximalen Schwingungsamplituden am Turmkopf beziehungsweise in der Turmmitte haben. Die Turmeigenfrequenzen waren früher von der niederfrequenten Anregung aus der Rotorunwucht, der Rotorpassage am Turm, noch weit entfernt. Nun liegen sie mitten im Anregungsbereich und Resonanzen drohen. Impulsdämpfer und Schwingungstilger dämpfen die Turmschwingungen so, dass die Schwingungsamplituden trotz Resonanzen begrenzt bleiben.
Welche Schäden verhindern diese?
Lukas Schneider: Zu unterscheiden sind zwei Situationen: Zu Sonderereignissen können Laminarwinde an weitgehend fertiggestellten Anlagen führen, denen nur Gondel oder Rotor noch fehlt. Sie erzeugen hohe Schwingungen und schädigen so die Türme sehr stark vor. Dies war immer schon ein Phänomen, das sich durch schnellen Sofortaufbau der gesamten Anlage oder durch die Beschränkung der ersten Ausbaustufe auf nur ein- bis zwei Turmsegmente verhindern ließ. Allerdings ist das baustellentechnisch und logistisch nicht immer sinnvoll. Sollte es dagegen zum besagten Aufschwingen des Turms im Anlagennormalbetrieb kommen, drohen große Spannungen und Schäden im Fundament.
Wie stellen Sie Tilger präzise ein?
Lukas Schneider: Hierfür haben wir ein Baukastenprinzip mit verschiedenen Tilgerkomponenten. Die Frequenzen stellen wir über Federvorspannung, kleine Zusatzmassen, Luftdruck oder andere einfache Maßnahmen ein. Die Dämpfungseinstellung hängt vom Dämpfungsprinzip ab. Für die Wirbelstromdämpfung bietet sich die Änderung des Luftspalts an. Hydraulik-, Reibungs- und Gummidämpfung lassen sich über andere Maßnahmen unkompliziert verändern. Auf Kundenwunsch können wir zudem möglichst präzise einstellen oder die robuste Kompletteinstellung vornehmen, die alle Schwingungsszenarien zugleich abdeckt und mehr Tilgermasse erfordert. Die Einstellung der Turmtilger kann auf Wunsch vor Ort bei Inbetriebnahme oder im ESM-Prüffeld erfolgen. (tw)
Web-Wegweiser:
esm-gmbh.de/branchen/#Windkraftanlagen
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