Die umweltfreundliche Windenergie gewinnt immer größere Bedeutung im Mix der Energiequellen für die Stromerzeugung. Automatische Schmierung ist eine wichtige Voraussetzung für den effizienten Betrieb von Windgeneratoren. Speziell für die effektive Schmierung solcher Anlagen wurde das System VOGEL Windlub^® entwickelt.

Unsere Energie wird in zunehmendem Maße umweltfreundlicher und der Elektrizitätsbedarf wird zunehmend durch erneuerbare Energieformen gedeckt. Windenergiesysteme sind heute Hightech-Kraftwerks­anlagen. Die Windenergiebranche hat sich gewandelt von einem Nischengeschäft zu einem industrialisierten Spielfeld für ‘Global Player’. Erzeugung und Effektivität müssen den Regeln der Wirtschaft folgen. Um den höchsten Grad der Zuverlässigkeit in der Energieerzeugung zu ermöglichen, müssen die Maschinen in ausgezeichnetem Zustand gehalten werden. Automatische Nachschmiersysteme tragen maßgeblich dazu bei. Auf dem Land, in Offshoregebieten sowie in subarktischen oder tropischen Zonen sichern VOGEL Windlub^®-Systeme eine gute Funktion. Hohe Kräfte, Schwingungen oder Relativbewegungen von Maschinenteilen, wie Lager und Zahnräder können Verschleiß verursachen. Zur Vermeidung eines möglichen Schadens müssen Schmierstoffe an Ort und Stelle, zur richtigen Zeit und in der richtigen Menge zur Verfügung stehen.

Jeder größere Hersteller von Windenergiesystemen weiß, dass automatische Schmiersysteme ein unverzichtbarer Teil der Anlage sind und dass sie darüber hinaus den Investitionswert erhalten. Besitzer von Windparkanlagen, Energieerzeuger, Versicherungsgesellschaften und Investoren drängen ebenfalls die Hersteller, zuverlässige Techniken anzuwenden. Die Aufstellungsplätze von Windenergieanlagen sind oft alles andere als leicht erreichbar. Wenn Windturbinen gewartet oder repariert werden müssen, bedeutet dies normalerweise einen unverhältnismäßig hohen Aufwand an Zeit und Geld. Auch hier bietet sich die automatische Schmierung an; so können die Service-Intervalle unabhängig von den Schmierungsaufgaben geplant werden. Ein Intervall könnte auf ein Jahr, zwei Jahre oder sogar noch länger ausgedehnt werden. Zwischen zwei Intervallen können die Funktionen der Schmierstoffversorgung fernüberwacht werden. Die Signale können leicht mit SKF WindCon ausgewertet werden. Die Vorteile dieser Kombination sind klar ersichtlich. Die Servicezentrale kann nicht nur das Versagen von Bauteilen erkennen, sondern auch Gegenmaßnahmen ergreifen, um durch Erhöhung der Schmierung einen möglichen Schaden abzuwenden. In diesem Fall könnte der Austausch von Teilen zu einem geeigneten Zeitpunkt, der noch nicht zu einer Funktionsstörung führt, eingeplant werden. Für Windparkanlagen liefert eine Kombination von WindCon und Windlub hochwillkommene Vorteile.

Die entscheidendenArgumente für

den Einsatz von Zentralschmiersystemen sind:

• Investitionssicherung durch deutlich höhere Verfügbarkeit der Anlagen, größere Betriebssicherheit, weniger Verschleiß;
• Kosteneinsparungen durch Verlängerung der Service-Intervalle, Reduzierung der Betriebs- und Wartungskosten;
• Schonung der Umwelt durch optimierten Schmierstoffverbrauch und
• Fernüberwachung aller Schmiersysteme durch Anschluss an das bordeigene System-Monitoring oder durch externe Systeme.

Weltweit sind bereits mehrere tausend Windlub Zentralschmiersysteme von
VOGEL im Betrieb. Unterschiedliche Bereiche und Komponenten innerhalb einer Windenergieanlage – wie etwa Blattlager, Hauptlager, Azimutlager samt seinen Verzahnungen, Generatorenlager, Getrieben. – erfordern angepasste Schmierstoffe und entsprechende Schmiersysteme.

Erfahrungsgemäß amortisiert sich eine Zentralschmieranlage schon innerhalb von anderthalb bis drei Jahren. Die meisten Windenergieanlagen werden bereits serienmäßig mit Zentralschmierung ausgerüstet. Bei kleineren Turbinen bis 1,5 MW geht der Trend eindeutig zur nachträglichen Ausrüstung mit Schmiersystemen. Komplette Schmierungs-Nachrüstsätze helfen die Turbinen für die Zukunft vorzubereiten und sorgen für größere Betriebssicherheit und Effektivität. Aufgrund des einfachen technischen Einbaus sind die Kosten gering und das Resultat ist signifikant.

Zentralschmiersysteme für Anwendung bei Windenergieanlagen

Als Schmierstoff werden Öl (für Getriebe) und Fett (für Lager, Zahnräder und Führungen) verwendet. Die Voraussetzung für die automatische Schmierstoffzufuhr ist ein elektrisches Pumpenaggre­gat. Die Verteilung des Schmierstoffs kann dann über ein Einleitungs- oder ein Programm-Schmiersystem erfolgen.

Die elektrische Pumpe

Die Windlub-Pumpen wurden für raue Arbeitsbedingungen entwickelt. Insbesondere an der Nabe, wo sie mitrotieren, müssen sie fehlerfrei fördern. Ein Insbesondere an der Nabe, wo sie mitrotieren, müssen sie fehlerfrei fördern. Folgeteller in Verbindung mit einer Feder im Fettbehälter gewährleistet, dass das Fett da bleibt, wo es benötigt wird. So wird sichergestellt, dass die Pumpenelemente korrekt funktionieren und Undichtigkeiten vermieden werden. Die Spannung kann weltweit unterschiedlich sein; folglich wurden die im Vogel-System verwendeten Pumpen für eine Gleichspannung von 24 V ausgelegt, die von der Steuerspannung der Turbine geliefert wird. Bei Wechselstrom kann die Pumpe mit Spannungsquellen von 90 bis 264 Volt verbunden werden. Das bedeutet, dass die Turbinen mit ein und demselben Pumpentyp in der ganzen Welt errichtet werden können. Pumpen für den rotierenden Betrieb haben Vorratsbehälter mit einem Fassungsvermögen von 4 kg bis 20 kg Fett. Diese Pumpen passen für jedes erforderliche Service-Intervall. Für den Generator, sowie für die Haupt- und Azimutlager, werden Standardpumpen verwendet. Diese erprobte Technik wird seit Jahrzehnten in anderen Aufgabengebieten und Umgebungsbedingungen verwendet.

Das Einleitungs-Schmiersystem

Einleitungsanlagen sind Systeme, die den Schmierstoff gleichzeitig an die angeschlossenen Schmierstellen liefern. Eine Pumpe fördert den Schmierstoff über eine Hauptleitung zu den Dosierverteilern. Während die Pumpe läuft, wird das Fett in der Vorratskammer des Verteilers abgemessen. Erst wenn die Pumpe angehalten wird, gibt der Verteiler den Schmierstoff an die Schmierstelle ab (Nachschmiereffekt).

Der Betrieb des Schmiersystems kann auf unterschiedliche Weise überwacht werden: elektrisch, durch Druckwächter in dem Leitungssystem und durch Schmierstoff-Niveauschalter im Vorratsbehälter oder visuell mit Hilfe von Anzeigestiften auf dem Dosierkolben des Verteilers.

Das Progressiv-Schmiersystem

Hier wird der Schmierstoff den einzelnen Schmierstellen nicht gleichzeitig, sondern der Reihe nach zugeführt. Die Pumpe fördert den Schmierstoff durch die Hauptleitung zu einem Progressivverteiler, der sechs bis 20 Schmierstellen versorgen kann.

Dank der zwangsweisen hydraulischen Betätigung von Progressivverteilern braucht ein Detektor nur die Bewegung eines Förderkolbens zu überwachen, um die Funktion auch aller anderen zu kontrollieren. Gleichzeitig ist es auch möglich, die exakte Schmierstoffmenge durch Zählen der Detektorsignale pro Zeiteinheit und Schmierstelle zu bestimmen. Dies stellt noch einen weiteren Systemüberwachungs- bzw. Sicherheitsfaktor dar, besonders im Fall von Offshore-Anlagen.

Das Schmierritzel

Das Schmierritzel wird zur automatischen Schmierung der Azimut- und Blattzahnkränze verwendet. Der Schmierstoff wird punktgenau auf der Zahnflanke des Drehkranzes oder des Antriebsritzels aufgetragen, wo er gleichmäßig über die gesamte Zahnbreite verteilt wird. Dies garantiert eine optimale Schmierung der Zahnräder. Schmierritzel können für alle in Windenergieanlagen üblichen offenen Verzahnungen hergestellt werden. Ihr hoher Austrittsdruck sorgt für eine gleichmäßige Schmierstoffzufuhr auch bei niedrigen Temperaturen.

Der Schmierstoffsammler

Offene Zahnradgetriebe in Windturbinen haben den Nachteil, dass der auf den Zähnen befindliche Schmierstoff allmählich zu den Seitenflächen gedrückt wird und herabfällt. Ein Schmierstoffsammler streift das überschüssige Fett von den Stirnseiten des Zahnkranzes mit zwei rotierenden Schaumgummischeiben und sammelt es in einem Behälter. Die Gondel bleibt sauber.

Mit einer Reihe Lösungensind VOGEL Zentralschmiersysteme Teil einer höchst ökologischen Energieerzeugung.