Für die Wind- und Solarenergie haben die Trochoidgetriebe-Spezialisten von Nabtesco die aktuellen und zukünftigen Entwicklungen analysiert und dafür hocheffiziente Abtriebslösungen entwickelt, die laut Angaben herkömmlichen Konstruktionen in vielerlei Hinsicht deutlich überlegen sind.
So wie der Trend in der industriellen Windenergieerzeugung zu immer größeren und leistungsstärkeren Anlagen und Offshore-Parks geht, so wird die Solarenergiegewinnung mit immer ausgefeilteren Techniken bei Kollektoren, Solarzellen oder Reflektoren zunehmend effizienter. Da diese Entwicklungen neue, höhere Ansprüche an die verbauten Komponenten stellen, hat Nabtesco seine hochpräzisen, auch aus der Robotik bekannten Trochoidgetriebe an die neuesten Entwicklungen der erneuerbaren Energie angepasst.
Panels bewegen sich immer der Sonne nach
Um die Sonneneinstrahlung in Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen effizient nutzen zu können, werden viele Panels dem Sonnenstand entsprechend nachgeführt – bei Solarturmkraftwerken ist eine präzise Nachführung sogar zwingend notwendig. So lässt sich mit astronomisch oder sensorisch gesteuerten Anlagen, den Heliostaten, nach Berechnungen des Fraunhofer ISE mindestens 25 % mehr Energie erzeugen als mit starren Anlagen.
Wichtig bei den Komponenten eines Nachführungssystems ist jedoch, dass diese besonders präzise, zuverlässig und mit hohem Wirkungsgrad arbeiten, um eine lange Wartungsfreiheit und einen möglichst frühen „Return on Investment“ zu erzielen. Für die Schnittstelle zwischen An- und Abtrieb hat Nabtesco daher eine an die Anforderungen eines Nachführsystems angepasste Baureihe seiner millionenfach eingesetzten RV-Getriebe entwickelt: die Serie STG. Diese Getriebe für die Azimuth-Achse wurden für Kollektorflächen zwischen 20 und 80 m2 entwickelt und sind nicht selbsthemmend. So können sie Schockbelastungen durch Windstöße problemlos aufnehmen und führen die sensorisch oder astronomisch gesteuerten Panels sehr präzise und zuverlässig nach. Die Trochoidgetriebe sind bis auf Ölwechselintervalle während der gesamten Produktlebensdauer wartungsfrei und haben aufgrund der rein wälzenden Bewegungsübertragungen einen Wirkungsgrad von über 80 % mit entsprechend niedrigem Energiebedarf.
Die Gondeln von Offshore-Windrädern sind besonderen Belastungen ausgesetzt und müssen sich dennoch bei jeder Temperatur und jeder Windlast präzise ausrichten. Da Windräder der neuesten Generation meist als drehzahlvariable pitchgeregelte Anlagen ausgelegt sind, müssen auch die Rotorblattverstellungen hohen Anforderungen gerecht werden. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat Nabtesco für große Windanlagen eine Getriebeserie entwickelt, die den herkömmlichen Lösungen mit Planetengetrieben in fast allen Punkten überlegen ist.
Die Getriebe der Serie RGS basieren auf der millionenfach eingesetzten RV-Reihe. Diese zeichnet sich durch kleine Abmessungen und hohe Steifigkeit aus. Die Kraft wird über Rollen übertragen. Das ermöglicht einen hohen Wirkungsgrad, eine lange Lebensdauer und ein extrem geringes Spiel von maximal 0,5 Winkelminuten. Das dreistufige Untersetzungsprinzip reduziert die Vibrationen sowie die Massenträgheit und lässt Untersetzungen bis zu i=3.000 zu. Die Neuentwicklung mit integrierten Hauptlagern erreicht gegenüber herkömmlichen Konstruktionen mit Planetengetrieben eine bis zu 5-fach höhere Torsionssteifigkeit, ein bis zu 7-fach geringeres Spiel sowie ein um 30 % geringeres Losbrechmoment. Zudem sind die Abmessungen des Getriebes um rund ein Drittel kleiner und das Laufverhalten bei niedrigen Temperaturen ist verbessert.
Marcus Löw
Manager Sales Department,
Nabtesco, Düsseldorf
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