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Harting40217Titelstory

Leistungsfähige Steckverbinder sorgen in Windenergieanlagen für die Steuerung der Gondel, die windabhängige Stellung und Veränderung der Rotorblätter, die Blattheizung und die Befeuerungsanlagen. Die Harting Technologiegruppe ist seit mehr als 30 Jahren technologischer Partner der weltweit bedeutendsten Hersteller von Windenergieanlagen. In der Partnerschaft mit Enercon wurde ein LED-Beleuchtungssystem im Turminneren realisert.


Teile der deutschen Energiewirtschaft und die Hersteller von Windenergieanlagen (WEA) sind Treiber und Motor der Energiewende, die in den 1980-er Jahren zunächst mit der Förderung erneuerbarer Energien und dem Verzicht auf neue Kernkraftwerksprojekte begann. Mit dem 2011 beschlossenen Atomausstieg erhielt die Energiewende erhebliche zusätzliche Dynamik. Seitdem ist Deutschland durch die Förderung und den Bau von Windenergieanlagen weltweit führend bei der Nutzung alternativer Energien. Bis Ende 2016 wurden hierzulande bereits über 27.000 Windenergieanlagen errichtet mit rund 46.000 MW installierter Leistung.

Harting10217Die Mehrzahl der Anlagen wird an Land betrieben. Die Anforderungen an alle Komponenten einer Onshore-Anlage sind außerordentlich hoch. Eine Vielzahl unterschiedlicher Komponenten und Teilsysteme für die Stromversorgung, die Datenkommunikation und die Übertragung der Steuersignale ist in den Anlagen integriert. Leistungsfähige Steckverbinder spielen dabei eine große Rolle. Mit ihren Produkten, ihren Lösungen und dem technologischen Know-how verfügt Harting über eine große Erfahrung in der Windindustrie.  

Steckverbinder für kleine und große Anlagen

Beste Qualität und Verarbeitung, passgenaue Konzepte und maximale Lebensdauer werden für die in bergigen Schwachwindstandorten installierten Kleinwindanlagen mit einer Nennleistung von etwa 45 kW und einem Rotordurchmesser von nur wenigen Metern ebenso erwartet wie für Großwindanlagen mit 140 m Nabenhöhe und einer Nennleistung von mehr als 4000 kW.

Harting20217Mit seiner Steckverbinder-Technologie setzt der Harting Verbindungs-Standards für Onshore- und Offshoreanlagen. Große Temperaturschwankungen, wechselnde Windverhältnisse und die spezifischen Bedingungen an den Aufstellorten in klimatisch und infrastrukturell ganz unterschiedlichen Ländern und Regionen stellen hohe Anforderungen an Material, Zuverlässigkeit und Service. Die Standort- und Umgebungsfaktoren maritimer Projekte stellen zusätzliche Schwierigkeiten dar. Wasserfeste Steckverbinder, korrosionsbeständige Gehäuse, die gegen den erhöhten Salzgehalt des Wassers und der Seeluft resistent sind, erfordern einen entsprechend hohen Schutzgrad der eingesetzten Komponenten.

Trends im On- und Offshorebereich

Der flexibel einsetzbare „Han-Eco“ Steckverbinder bietet Schutzgrad IP 65 und ist auf einen Temperaturbereich von -40° C bis 125° C ausgelegt. Die Fertigung aus Hochleistungskunststoff bietet eine hohe Resistenz gegen aggressive Umwelteinflüsse wie Salznebel und eine große mechanische Robustheit. Durch sein geringes Gewicht entspricht der Han-Eco den Trends im On- und Offshorebereich zur Reduzierung des Turbinengewichts, zum modularen Aufbau von Windenergieanlagen und zur Leistungssteigerung aufgrund der zunehmenden Höhe der Anlagen und größerer Rotorblätter.

Harting7217Gemeinsam mit der Windindustrie entwickelt Harting spezifische und individualisierte Leistungen von einzelnen Komponenten bis hin zu Komplettlösungen (Kabelkonfektionen) und Systemen, die schon während des Fertigungsprozesses oder vor Ort installiert werden können. So konstruierten die Ingenieure gemeinsam mit dem Windenergieanlagen-Hersteller Enercon einen Steckverbinder mit schwarzer Pulverbeschichtung, der in überseeisch stationierten Anlagen eingesetzt wird. Zu den gemeinsamen erfolgreichen Projekten gehören auch Steckverbinder für größere Ströme (>100 A ….300 A) und ein Gehäusekonzept für ein neues LED-Beleuchtungssystem im Turminneren von Windenergieanlagen (WEA).

LED-Leuchten halten mehr als 100.000 Stunden

Das Beleuchtungssystem verwendet eine LED-Leuchte mit einer hohen Lebensdauer von größer 100.000 h. In die Gehäuse sind Kühlkörper eingelassen. Die Versorgung für die Leuchten teilt sich in zwei Stromkreise mit gerader und ungerader Lampenzahl. Am Ende eines jeden Stranges befindet sich ein Signalgeber, der bei Ausfällen akustische Warnungen im WEA-Turm auslöst. Dieser Mechanismus sowie die Zweiteilung des Stromkreises garantieren die Funktionalität der Notstrombeleuchtung bei Ausfall eines Stromkreises. Die LED-Beleuchtung für den WEA-Turm ist modular aufgebaut und wird aus dem Turmfuß unterbrechungsfrei mit Spannung versorgt. Das System beschleunigt die Installation und erleichtert die Arbeit im Service- und Wartungsfall.

Harting50217Darüber hinaus liefert Harting LED-Beleuchtungssystemen als ganzheitliche Systemlösungen mit steckbarem Geräteanschluss, konfektionierten Leitungen, Verteilereinheiten und bei Bedarf einer unterbrechungsfreien Spannungsversorgung. Aufgrund individueller Analysen werden die LED-Leuchten so in der Anlage platziert, dass ihre Gesamtzahl gering bleibt und die Energiekosten sinken.

Mini-Industrie-Computer für die Windenergie

Auch mit dem Mini-IPC „Mica“ geht das Unternehmen neue Wege im Bereich der Windenergie und denkt Connectivity neu. Die Mica erlaubt es, sehr leicht und günstig alte Bestandsanlagen zu vernetzen und fit zu machen für Condition Monitoring und Predictive Maintenance. Der digitale Retrofit ist eines der Trendthemen aktuell. Aber auch für neue Anlagen mit dezentraler Datenerfassung und Vorverarbeitung („fog“ oder „edge computing“) eignet sich die Mica bestens. Ein Beispiel ist die kontaktlose Zustandsüberwachung der Temperatur an rotierenden Achsen. Dabei wird per RFID ohne Batterie über die Lebenszeit der Achse die Temperatur erfasst und auf der Mica vorverarbeitet. Nur im Fall einer Grenzwertüberschreitung wird ein Alarm abgesetzt. Damit zeigt der „kleine“ Hermes Award-Gewinner, was heute möglich ist.
Bild oben: Gondel einer Enercon-Windenergieanlage

Harting30217Der Autor Jens Grunwald ist Assistent der Geschäftsführung Harting Deutschland, Neue Technologien und Systemintegration.

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