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antriebstechnik 6/2015

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„Es ist immer noch ein

„Es ist immer noch ein bisschen mehr rauszuholen“ Immer größere Rotoren und Konkurrenz fordern Innovationen bei Windkraftzulieferern Die Energiewende ist in vollem Gange. Die Rotordurchmesser von Windkraftanlagen werden immer größer, die Belastungen für die verbauten Komponenten auch. Um diesen mechanischen Anforderungen, aber auch den immer komplexeren Kundenwünschen zu entsprechen, entwickelt der Schaltschrankspezialist SSB Wind Systems innovative Lösungen – auch in der Umrichtertechnologie. Ein Schaltschrankhersteller, der auch Umrichter entwickelt – das gibt es nicht allzu oft in der Industrie. Im Bereich der Spezialisten für Windkraftanlagen (WKA) gibt es laut Helmut Reinke nur einen: SSB Wind Systems. antriebstechnik- Chefredakteur Dirk Schaar sprach mit dem Vertriebs- und Marketingleiter des Schaltschrankherstellers über die Probleme, Lösungen und Innovationen im Schaltschrank- und Umrichterbau für Windkraftanlagen – aber auch über die Synergieeffekte für das Unternehmen als Konzerntochter von Emerson Industrial Automation. Was ist das Besondere an Schaltschränken von SSB Wind Systems? Reinke: Das Besondere an unseren Produkten ist die Auslegung für mechanische und thermische Belastungen. In industriellen Anwendungen hat man oft den Luxus, dass der Schaltschrank in einem klimatisierten Raum fest auf einem Fundament steht. Unsere Schaltschränke sind, egal ob im Turmfuß oder im Maschinenhaus der WKA, immer Vibrationen ausgesetzt, die auch in den Schrank eingeleitet werden. Zudem bauen wir Schaltschränke für die Rotornabe, als Bestandteil unserer elektrischen Pitchsysteme für WKA. Diese Systeme rotieren 25 Jahre, 24 Stunden am Tag mit einer Geschwindigkeit von 15-20 min -1 . Da sich hierdurch eine dauerhafte Wechselbelastung auf die Schaltschrankstruktur und die eingebauten Elemente ergibt, muss man eine Auslegung realisieren, die diesen Belastungen standhält. Das ist das Besondere: unsere Produkte sind auch unter mechanischen und thermischen Extrembelastungen, von -40 bis +60 °C, betriebsbereit. In diesen Bereichen sind wir im Schaltschrankbau unterwegs – aber auch in der Entwicklung von Umrichtertechnologien. Wir sind also überall dort, wo es gewissermaßen extrem wird. Das klingt nach kundenspezifischen Entwicklungen. Reinke: Ja, bei der Neuentwicklung von WKA beginnen wir die Gespräche mit unseren Kunden bereits sehr frühzeitig. Wir sprechen gemeinsam über Anforderungen, Lösungswege und wie diese ins Gesamtsystem appliziert werden können. Im Anschluss entwickeln wir einen ersten Prototypen in zweifacher Ausfertigung: einen für die Installation in die WKA, und einen, den wir hier bei SSB Wind Systems bis ins Extrem testen können. Für uns ist Nullfehler nicht nur eine Ansage, sondern Pflicht. Wir arbeiten im Sicherheitsbereich von WKA – wir liefern Blattverstellsysteme – die gleichzeitig Hauptbremssystem sind. So wie man beim Auto kein Bremsversagen akzeptiert, so akzeptieren wir auch keinen Fehler bei unseren Systemen. In der Windkraftbranche herrscht ein erbitterter Konkurrenzkampf. Wie können sie sich abheben? Reinke: Es stellt sich immer die Frage der Spezialisierung. SSB Wind Systems kann aus einem Prototypen eine Serienfertigung mit großen Stückzahlen aufbauen. Wir reden hier von mehreren hundert Pitchsystemen pro Jahr, die wir in unseren Werken in Salzbergen und Qingdao, China, fertigen. Das Werk in China spielt dabei schon allein im Hinblick auf die vielen regionalen Kunden, dort eine wichtige Rolle. Außerdem ist man mit zwei unabhängigen Werken einfach hinsichtlich der Fertigung wesentlich flexibler und kann auch auf potenzielle Risiken, z. B. einem unerwarteten Produktionsaus- 44 antriebstechnik 6/2015

INTERVIEW I STEUERN UND AUTOMATISIEREN fall, besser reagieren. Diese Flexibilität und Sicherheit können viele andere mittelständische Schaltschrankhersteller zumeist nicht bieten. Was können Kunden von SSB Wind Systems in Zukunft erwarten? Reinke: Wenn wir unsere Produkte, die wir vor zehn Jahren entwickelten, mit den heutigen vergleichen, dann unterscheiden sich diese im Bereich der Elektrik für Blattverstellsysteme schon allein dadurch, dass wir uns damals auf Systeme für Rotorblattdurchmesser von 70-80 m konzentrierten. Heute treiben wir Entwicklungen für wesentlich größere Rotorblattdurchmesser voran, im Onshore-Bereich sprechen wir hier z. B. von Durchmessern von 120 bis 130 m. Der Platz, der uns für die Schaltschränke in der Rotornabe bleibt, ist aber nicht gewachsen. 01 Der neue Umrichter integriert eine Reihe an Funktionalitäten, die bislang diskret im Schaltschrank angeordnet waren Wie haben sie auf diese Anforderungen reagiert? Reinke: Hier haben wir in den letzten zehn Jahren einige entscheidende Entwicklungsschritte gemacht, u.a. mit einem neuen Blattverstellsystem mit dem Namen PerfectPitch. Dieses System zeichnet sich durch eine neue Umrichtertechnologie aus, die bei gleicher Baugröße wie bisherige Systeme, einen 20 bis 30 % höheren Nennstrom liefern kann. Entscheidend sind hierbei die Extremlasten, die beim Verfahren neuer Rotorblätter entstehen. Hatten wir früher Umrichter, die über einen zweifachen Nennstrom verfügten, liefert unsere neue Umrichtergeneration einen bis zu dreifachen Nennstrom. Wir können also eine deutlich höhere Stromdynamik darstellen. Darüber hinaus konnten wir in den Umrichter Grundfunktionalitäten wie z. B. Temperaturmessung, Ansteuerung/Überwachung der Motorbremse, Netzspannungswächter, Ladegerät für Backup-Speicher etc. integrieren. Dadurch haben wir mehr Platz im Schaltschrank selbst gewonnen und konnten gleichzeitig die Zahl der Gesamtbauteile reduzieren. Wir können somit deutlich höhere MTBF-Zeiten (Mean Time Between Failures) erreichen und erfüllen sehr hohe Sicherheitsanforderungen wie den Performancelevel „d“. Auch in diesem Zusammenhang natürlich unser Anspruch: das Hauptbremssystem darf nicht ausfallen. Umrichter, die man in normalen Industrieapplikationen vorfindet, schalten zur eigenen Sicherheit ab einer gewissen Temperatur ab. Der Eigenschutz des Umrichters ist für uns aber nicht wichtig, sondern der Schutz der ganzen Anlage. Deshalb akzeptieren wir an dieser Stelle auch Fehlermeldungen, die man in Industrieapplikationen nicht tolerieren würde. SSB Wind Systems ist eine Konzerntochter von Emerson Industrial Automation. Inwieweit konnten sie davon bislang profitieren, beispielsweise bei der Entwicklung ihrer Umrichter? Reinke: Mit Sicherheit haben wir davon profitiert. Unsere Zugehörigkeit zu Emerson Industrial Automation ist gleichzeitig ein direkter Zugang zu Emerson Control Techniques, einem der führenden Umrichter- „Wir entwickeln Umrichter für das Extreme, außerhalb der Komfortzone der Industriehallen. Diesen Luxus haben wir nicht und den wollen wir auch nicht. Unsere Komfortzone ist da, wo es rauer und wilder zugeht“ Helmut Reinke 02 Mehr Platz im Schaltschrank Grün: nicht mehr benötigt Gelb: optional zur Verfügung stehender Raum entwickler. Bei Neuentwicklungen können wir ein Design Review von dieser Seite durchführen lassen. Diese Möglichkeit hatten wir früher nicht. Weitere Synergieeffekte sind gerade im Bereich Vertrieb zu sehen. Wir haben in den letzten Jahren neue Märkte in Indien, in den USA und in Korea mit lokalen Vertriebsbüros aufgebaut. Das ist nur mit Konzernstrukturen möglich. Wir müssen uns um lokale Rechts- oder Steuervorschriften keine Gedanken machen, denn dafür gibt es Fachleute bei Emerson. Wir kümmern uns nur um den Markt. Wo sehen sie noch technologischen Bedarf für die Zukunft? Reinke: Ein Entwicklungstreiber sind mit Sicherheit die wachsenden Rotordurchmesser, die ich bereits angesprochen hatte. Zudem werden die Anforderungen an Energieeffizienz, Zuverlässigkeit und Zustandsüberwachung immer größer. Auch in diesen Bereichen haben wir interessante Neuentwicklungen vorzuweisen. Außerdem werden immer neue Windstandorte erschlossen, sei es in der Inneren Mongolei oder in Texas – d. h. auch die klimatischen Bedingungen werden immer anspruchsvoller. Für Weiter- oder Neuentwicklungen besteht also noch viel Potenzial, auch bei der Vielzahl der bereits installierten WKA. Wir sind der Meinung, dass man an vielen Stellen noch ein bisschen mehr herausholen kann und machen uns daher stetige Gedanken, wie wir dieses „bisschen mehr“ an Potenzial heben können. Fotos: Aufmacherbild: fotolia www.ssbwindsystems.de antriebstechnik 6/2015 45

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