Kalte Nordwinde sorgen für wärmende Energie
Schweden nimmt seine Umweltverantwortung ernst: Bis 2020 will das Land die Hälfte seines Energiebedarfs aus erneuerbaren Energien decken. Der kürzlich fertiggestellte Windpark Blaiken in Nordschweden soll dazu beitragen.
Der Windpark Blaiken ist nicht nur eine der größten Onshore-Anlagen Europas, sondern auch die nördlichste. Er liegt am 65. nördlichen Breitengrad, wo die Winter lang, kalt und stürmisch sind.
Auf einem weitläufigen Hochplateau stehen 99 Windturbinen. Sie wurden in ostwestlicher Richtung angeordnet, um so die besonders günstigen Windverhältnisse mit einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 7,5 bis 8 Metern pro Sekunde optimal zu nutzen. Da sich in unmittelbarer Nähe bereits ein Wasserkraftwerk befindet, kann die von den Windturbinen erzeugte Elektrizität problemlos in das nationale Stromnetz eingespeist werden.
Windkraft in arktischem Klima ist ein globales Anliegen. Wir stehen gern für den Erfahrungsaustausch zur Verfügung.
Mikael Lindmark, Geschäftsführer und Projektleiter des Windparks
Es scheint also der perfekte Ort für einen Windpark zu sein. Doch die kalten schneereichen Winter stellen hohe Anforderungen an die Ausrüstung. Spezielle Vorrichtungen wie zum Beispiel ein Anti-Icing-System sind notwendig. Es erkennt frostige Witterungsverhältnisse, Vibrationen und andere potenzielle Probleme frühzeitig und verhindert, dass sich Eis an den Rotorblättern bildet.
Windparks benötigen eine kontinuierliche Überwachung und Instandhaltung. Die Windräder des Blaiken-Windparks werden vorzugsweise während der hellen warmen Sommermonate gewartet. „Instandhaltungsmaßnahmen sind kostspielig, vor allem im Winter“, meint Henrik Renberg, Entwicklungsingenieur beim Energieversorger Skellefteå Kraft, der gemeinsam mit dem Energieversorgungsunternehmen Fortum Eigentümer des Windparks ist. „Falls Bauteile ausgetauscht werden müssen, sind [im Winter] enorme Flächen vom Schnee zu räumen und hohe Kräne zu transportieren. Das wollen wir vermeiden. Deshalb ist es wichtig, ein System zu haben, das uns hilft, unsere Wartungsmaßnahmen weitgehend vorauszuplanen.“
Skellefteå Kraft
Der kommunale Energieversorger Skellefteå Kraft ist Haupteigentümer des Windparks Blaiken. Miteigentümer ist das Energieversorgungsunternehmen Fortum.
Skellefteå Kraft hat eine lange Geschichte. Sie geht auf das Jahr 1906 zurück, als das Unternehmen die Genehmigung zum Bau eines Kraftwerks im schwedischen Finnforsen erhielt.
Heute ist Skellefteå Kraft einer der größten Energieversorger Schwedens und investiert massiv in die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Skellefteå Kraft betreibt eigene Stromnetze, Generatoren und Kraftwerke für Windenergie, Wasserkraft, Heizwärme und Bioenergie. Mit rund 600 Mitarbeitern erwirtschaftete der Energieversorger 2016 einen Umsatz von 345 Millionen Euro.
SKF für die Turbinenüberwachung
Im Windpark Blaiken sind die 39 Turbinen des chinesischen Herstellers Dongfang mit den patentierten doppelreihigen SKF Kegelrollenlagern vom Typ Nautilus ausgerüstet. Das Dongfang-System kommt ohne Getriebe und separaten Generator aus – ein großer Vorteil, wenn es um die Instandhaltung geht.
SKF hat auch das Zustandsüberwachungssystem IMx bereitgestellt, das alle Turbinen des Blaiken-Windparks überwacht. Die WindCon-Software von SKF prüft die gemessenen Werte und zeigt die Ergebnisse der Beschleunigungssensoren an, die rund um die Uhr in Betrieb sind. Sie setzen ein Warnsignal ab, sobald vorgegebene Grenzwerte über- oder unterschritten werden. Alle Nordex-Turbinen sind mit dem IMx-16-System ausgestattet: die Dongfang-Turbinen verfügen über das neueste Modell, IMx-8. Das IMx-8-System bietet die gleiche Qualität, Funktionalität und Technologie wie sein Vorgänger, hat jedoch ein kompakteres Design.
„Die Platzverhältnisse im Inneren einer Windturbine sind sehr beengt. Deshalb ist es für uns ein großer Vorteil, dass das IMx-8-System kleiner ist und in die vorhandenen Gehäuse eingebaut werden kann“, erklärt Henrik Renberg, Entwicklungsingenieur bei Skellefteå Kraft.
Blaiken wurde in vier Etappen gebaut. Die ersten Windturbinen nahmen 2012 ihren Betrieb auf. Die letzten wurden im Dezember 2016 fertiggestellt. Heute liegt die Jahresproduktion der insgesamt 99 Turbinen bei rund 700 GWh. Das entspricht dem jährlichen Stromverbrauch von circa 160.000 Haushalten. So reduziert die von Blaiken erzeugte Windenergie die CO2-Emissionen um etwa 640.000 Tonnen pro Jahr.
Für die ersten zwei Etappen des Projekts lieferte das deutsche Unternehmen Nordex die Windräder, deren Konstruktion auf bewährter Technologie basiert. Jede Turbine ist mit einem Getriebe ausgerüstet, das die langsame Drehung der Rotoren in eine höhere Drehzahl für den Generator umwandelt. Dieses Verfahren ist zwar effizient, erfordert aber viele bewegliche Teile, die aufgrund der extrem harten Betriebsbedingungen einer hohen Beanspruchung ausgesetzt sind. Vor Beginn der dritten Etappe bot sich das chinesische Unternehmen Dongfang an, Turbinen mit Direktantrieb (ausgestattet mit Nautilus-Lagern von SKF) bereitzustellen, die einen langsam drehenden Generator haben und kein Getriebe benötigen.
Die Nutzung von zwei verschiedenen Systemen bietet zusätzliche Sicherheit, falls bei einer der beiden Turbinenkonstruktionen witterungsbedingt oder aus anderen Gründen ein Problem auftritt. Gleichzeitig fungiert der Windpark Blaiken als Vorzeigeprojekt, wenn es darum geht, erneuerbare Energien und die Entwicklung von neuen Technologien voranzutreiben.
Das Blaiken-Projekt hat aus dem NER300-Programm der EU für die Demonstration innovativer, emissionsarmer Technologien Mittel in Höhe von 15 Millionen Euro erhalten. „Das bedeutet, andere Branchenplayer können zu uns kommen, um sich das Projekt anzuschauen und daraus zu lernen“, sagt Mikael Lindmark, Geschäftsführer und Projektleiter des Windparks. „Windkraft in arktischem Klima ist ein globales Anliegen. Wir stehen gern für den Erfahrungsaustausch zur Verfügung.“
WindCon und Nautilus sind eingetragene Marken der SKF Gruppe.
