Eine Wind-Win Situation

Die Herausforderung

Obwohl es aus der Ferne nicht ersichtlich ist, können sich Windkraftanlagen konstruktionsbedingt biegen, um die enormen Kräfte, die tagtäglich auf sie einwirken, besser zu verteilen. Doch gerade diese Biegefähigkeit führte bei einem großen Stromversorger in Nordamerika zu gefährlichen und teuren Ausfällen der Schrauben, mit denen die Azimut- und die Sattelplattform im
Inneren des Turms fixiert werden (siehe Abbildung 2, Seite 21).

Es war ein großes Problem. Das Unternehmen allein verfügt über rund 6.000 Türme dieser Bauart, in ganz Nordamerika gibt es bis zu 35.000. Der Windkraftanlagenhersteller machte verschiedene Vorschläge für Korrekturen, meist in Form von stärkeren Schrauben an den L-Winkeln der Plattformen. Doch diese Umrüstung war komplex und kostenintensiv und hätte Abschaltungen von 24 Stunden oder mehr bedeutet.

Nach einigen Jahren, in denen das Problem mit den Ausfällen weiter bestand, stellte ein kreativer Ingenieur des Stromversorgers fest, dass die Schrauben gar nicht das Problem waren, sondern die Winkel. Er erkannte, dass eine erfolgreiche Lösung höchstwahrscheinlich aus einer Gelenkverbindung bestehen musste, und so durchsuchte er den Markt nach den richtigen Teilen. Da keine serienmäßigen Befestigungselemente erhältlich waren, wandte sich der Ingenieur auf der Suche nach einer Alternative zum Winkel an Fastenal, einen lokalen Zulieferer für Befestigungsmittel.

Die Lösung

Der Ingenieur setzte sich mit den technischen Experten von Fastenal zusammen. Das Ergebnis war eine einfache Lösung auf der Grundlage einer mit Nord-Lock Keilsicherungsscheiben gesicherten Gelenkverbindung (siehe Abbildung 1), die testweise in zwei Türmen des Unternehmens montiert wurden.

Die Nord-Lock Keilsicherungsscheiben sind wichtig, da sie ein Lösen der Schrauben in den Gelenkverbindungen verhindern und so die Plattformen im Betrieb sicher fixieren, was mit den vorherigen Methoden nicht zuverlässig möglich war. Mit der neuen Lösung können sich die Plattformen leicht in verschiedene Richtungen bewegen, wenn sich der Turm im Wind biegt.

Das Ergebnis

Bei der Beobachtung des Zustands der 20 neuen Testwinkel auf den Azimut- und Sattelplattformen laufender Windkraftanlagen über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr wurden keine Anzeichen von Verschleiß festgestellt. Basierend auf diesen positiven Ergebnissen entwickelte der Stromversorger gemeinsam mit Fastenal und der Unterstützung der Nord-Lock Group ein einfaches Ersatzteilset für Plattformwinkel.

Das Set, das in Kürze zur Nachrüstung an Windparks ausgeliefert werden kann, besteht aus fünf Gelenkverbindungen und den zugehörigen Schrauben sowie Nord-Lock Keilsicherungsscheiben. Die Gelenkverbindung bietet nicht nur eine dauerhafte Lösung für das Problem, sondern lässt sich auch innerhalb von 3 bis 4 Stunden viel schneller montieren. Diese Lösung bietet auf längere Sicht mehrere Vorteile wie zusätzliche Einnahmen, mehr Sicherheit für das Personal, geringere Wartungskosten und eine schnellere finanzielle Amortisation.