Optimieren Sicherheit und Wirtschaftlichkeit 1

Wirtschaftlichkeit und Sicherheit sind unabdingbare Voraussetzungen von Komponenten, die in Windenergieanlagen eingesetzt werden. Pepperl+Fuchs bietet Drehgeber, die sich nach eigenen Angaben durch niedrigste Ausfallraten und zertifizierte funktionale Sicherheit auszeichnen – und damit die Anforderungen der Zukunft bereits heute erfüllen.

Um eine möglichst effiziente Umwandlung von Wind in elektrische Energie zu erreichen, ist eine ständige Überwachung der Anlage erforderlich. Doch ist nicht nur der Wirkungsgrad, sondern auch die Eigensicherheit der Anlage bezüglich Beschädigung und Verschleiß zu einem wichtigen Faktor der Wirtschaftlichkeit geworden.

Sichere Komponenten wie Safety-Drehgeber, die sich durch niedrige Ausfallraten und umfangreiche Eigendiagnose auszeichnen, erhöhen die Sicherheit und Effizienz einer Anlage dauerhaft. Nicht nur die Erfüllung der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ist ein Grund, sich mit funktionaler Sicherheit zu beschäftigen, sondern vielmehr auch die Optimierung des wirtschaftlichen Betriebs durch sichere Funktion.

Höchste Sicherheitsstufe erreicht
Um den Anlagenherstellern einen zügigen Übergang zu den Sicherheitsanforderungen der neuen Normen zu erleichtern, ist eine einfache Integration der Komponenten auch in vorhandene Entwicklungen notwendig. Die mechanische Kompatibilität zu Standard-Komponenten und die Nutzung vorhandener Kommunikationswege, sind der Schlüssel zur einfachen Integration.

Als erstem Hersteller ist es den Ingenieuren von Pepperl+Fuchs gelungen, einen Inkremental-Drehgeber zu entwickeln, der ohne weitere redundante Sensorik die höchste Sicherheitsstufe im Maschinenbau SIL3 oder PLe erreicht. Eigendiagnose und die hochwertige Technik mit niedrigsten Ausfallraten erlauben eine Zulassung für Anlagen mit entsprechend hohen Anforderung an Zuverlässigkeit und funktionale Sicherheit. Ein TÜV-Zertifikat dokumentiert diese Eignung und den damit verbundenen Anspruch an Qualität und Sicherheit. Ein wichtiger Baustein für den wirtschaftlichen Erfolg, da Schäden und Reparaturleistungen durch defekte Komponenten zu einem immensen Kostenfaktor geworden sind, der die Bilanz schwer belasten kann. Das Sortiment sicherer Drehgeber umfasst dabei sowohl Inkremental-Drehgeber, als auch Absolutwert-Drehgeber.

In Windenergie-Anlagen sind drei Applikationen zu finden, in denen Drehgeber einen festen Platz als Sensoren eingenommen haben: Rotor-Drehzahlmessung, Rotorblatt-Verstellung und Azimut-Steuerung.

Rotor-Drehzahlmessung: Zur Überwachung der Geschwindigkeit der Rotordrehzahl, werden in der Regel Inkrementaldrehgeber eingesetzt. Diese sind an der Nabe des Rotors oder im Antriebsstrang positioniert. Sie erfassen die augenblickliche Drehzahl der Windkraftanlage und leiten diese Informationen zur Weiterverarbeitung in übergeordnete Steuerungssysteme weiter.

Rotorblatt-Verstellung: Die Einstellung der Rotorblätter spielt eine wichtige Rolle, wenn es um das Erreichen einer möglichst hohen Effizienz geht. Je nach Windstärke und Windrichtung wird die Positionslage der Rotorblätter entsprechend justiert. Bei der Einstellung der Rotorblätter kommen Absolutwertdrehgeber zum Einsatz. Der Vorteil dieser Sensoren liegt darin, dass bei einem Ausfall der Spannungsversorgung nach Wiederkehr der Spannung der genaue Positionswert ausgegeben wird. Dies macht eine Referenzfahrt überflüssig und trägt zur Sicherheit in der Anwendung bei. Eine wichtige überlagerte Funktion bei modernen Anlagen ist die sogenannte Advanced-Load-Control, die eine automatische Lastanpassung durch intelligente Pitch-Steuerung bewirkt.

Azimut-Steuerung: Je nach Änderung der Windrichtung muss die Turbine der Windenergie-Anlage in die optimale Position ausgerichtet werden. Durch einen Absolutwertdrehgeber wird die Drehrichtung beziehungsweise horizontale Ausrichtung des Rotors erfasst. Die so gewonnenen Informationen werden durch entsprechende Steuerungssysteme verarbeitet und geben Aufschluss über die ordnungsgemäße und effiziente Funktion der Windenergieanlage. Besonders bei starken Winden (wo sehr hohe Kräfte wirken), sind entsprechende Sicherheits- und Kontrollfunktionen der Rotorsteuerung extrem wichtig. Hohe Kosten auf Grund von Ausfall- und Reparaturzeiten durch mögliche Beschädigungen können so verhindern werden.

Die Firma Pepperl+Fuchs Drehgeber erarbeitet seit Jahren mit namhaften Herstellern von Windkraftanlagen innovative und individuelle Systemlösungen. Flexibilität bei der kundenspezifischen Umsetzung von Applikationen und Erfahrung sind dabei die Stärke des in Tuttlingen ansässigen Unternehmens.

Und noch eines: Die Maschinen- und Anlagensicherheit  von Windkraftanlagen hat durch neue Normen einen wesentlich höheren Stellenwert erfahren. So umfasst das Pepperl+Fuchs-Angebot auch Schulungen zu den neuen Themen der Zukunft. Damit einher geht der Appell der Tuttlinger: „Erarbeiten Sie ihr neues Konzept einer sicherheitsbewerteten Anlage mit unseren Experten.“ Kurzum: DieFirma  Pepperl+Fuchs Drehgeber versteht sich als zuverlässiger Lieferant und Partner. Das Team des Customer Solution Center (CSC) bietet kompetente Ansprechpartner – von der Konzeption über konstruktive Umsetzung bis hin zu kompletter Logistik und Service.

 

Pepperl+Fuchs in Kürze
Nutzwert für den Anwender: Ein Unternehmen, zwei Geschäftsbereiche

Pepperl+Fuchs ist einer der Marktführer in Entwicklung und Herstellung von elektronischen Sensoren und Komponenten für den Automatisierungsmarkt. Das Unternehmen agiert mit zwei Geschäftsbereichen: Der Geschäftsbereich Fabrikautomation steht für industrielle Sensoren, die weltweit an ganz gezielten Marktanforderungen ausgerichtet sind. Geboten wird ein umfassendes Programm an induktiven, kapazitiven, optoelektronischen und Ultraschall-Sensoren, ergänzt durch Identifikationssysteme, Barcode- und Kamerasysteme, Drehgeber, Positionier-Systeme, Kabelsätze und sonstiges Zubehör.

Der Geschäftsbereich Prozessautomation steht für Explosionsschutz durch Eigensicherheit und Schutz von Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen. Geboten werden umfassende, applikationsorientierte Systemlösungen für die Verfahrenstechnik. Hierzu steht eine große Auswahl an Komponenten aus mehreren Produktlinien zur Verfügung: Trennbarrieren, Feldbus-Infrastruktur, Remote I/O, HART Interfaces, Füllstandsmessung, Bedien- und Beobachtungssysteme, Korrosionüberwachung, Stromversorgung und Warnanlagen für Ölabscheider.