Befeuerung von ENERCON Windenergieanlagen

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1 Erklärung zur Impressum Herausgeber: Copyright: Änderungsvorbehalt: Dornumer Str Aurich Deutschland Telefon: Fax: ENERCON. Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts sind verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte für den Fall der Patent-, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmustereintragung vorbehalten. Die ENERCON behält sich vor, dieses Dokument und den darin beschriebenen Gegenstand jederzeit ohne Vorankündigung zu ändern, insbesondere zu verbessern und zu erweitern. Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 1 of

2 Inhaltsverzeichnis Kapazität der Ersatzstromversorgung...3 Blinkfolgensynchronisierung...7 Schaltzeitenregelung...8 Eignung der Feuer...10 Sichtweitenmessgeräte...12 Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 2 of

3 Kapazität der Ersatzstromversorgung Mit dem zugrunde zu legenden Zeitraum für die Berechnung der notwendigen Kapazität einer Ersatzstromversorgung sind Netzausfallzeiten seitens der Energieversorgungsunternehmen gemeint. Dies ergibt sich aus den Formulierungen der vergangenen Regelungen für die Hindernisbefeuerungen sowie aus Aussagen der Deutschen Flugsicherung: AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 24. April 2007 bzw. NfL I 143/07 und AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 06. Januar 2005 bzw. NfL I 4/05: 6.6 Als Grundlage für die Berechnung der notwendigen Kapazität einer Ersatzstromversorgung ist der Zeitraum zugrunde zu legen, den der Anlagenbetreiber benötigt, um eine Stromversorgung wiederherzustellen. Dieses muss im Genehmigungsverfahren durch den Anlagenbetreiber gegenüber der Genehmigungsbehörde nachgewiesen werden. Die Zeitdauer der Unterbrechung sollte 2 Minuten nicht überschreiten. Richtlinien für die Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen vom 22. Dezember 1999 bzw. NfL I 15/00 : Als Grundlage für die Berechnung der notwendigen Kapazität einer Ersatzstromversorgung (ESV) sollte der längste Ausfall in einer zehnjährigen Statistik des jeweils zuständigen Energieversorgungsunternehmens herangezogen werden. Die Zeitdauer der Unterbrechung sollte 2 Minuten nicht überschreiten. In der Richtlinien für die Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen vom 9. April 1980 wurde noch keine Grundlage für die Berechnung der notwendigen Kapazität einer Ersatzstromversorgung formuliert. Laut Gesprächsmitschrift von dem Branchentreffen im Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Stadtentwicklung (BMVBS) am 16. August 2007 ist die Deutsche Flugsicherung (DFS) der Auffassung, dass es sinnvoller ist, die Regelung der AVV verbandsintern (Bundesverband Windenergie e.v.) zu interpretieren. Die AVV sollte so allgemein wie möglich gehalten werden, um den Genehmigungsbehörden genügend Spielraum zu geben. Für die Jahre 2004, 2005 und 2006 liegen Verfügbarkeitsstatistiken des Verbandes der Netzbetreiber (VDN e.v. beim VDEW) vor. Diese Daten bieten eine solide Grundlage für die Formulierung der Kapazität der Ersatzstromversorgung. 1 In der Verfügbarkeitsstatistik werden die Daten der gemeldeten Versorgungsunterbrechungen in den Nieder- und Mittelspannungsnetzen (Netze mit einer Nennspannung bis 36 kv für die Jahre 2004 und 2005 und 72,5 kv für das Jahr 2006) ausgewertet. 1 Quelle: Verband der Netzbetreiber VDN e.v. beim VDEW/ Robert-Koch-Platz 4; Berlin; Telefon: 030/ ; Fax: 030/ ; dieter.quadflieg@vdn-berlin.de Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 3 of

4 Es werden Kenngrößen zur Versorgungszuverlässigkeit aus Kundensicht auf Basis der Festlegungen der internationalen UNIPEDE-Expertengruppe DISQUAL berechnet: Unterbrechungshäufigkeit H U : Diese Kenngröße ist ein Maß dafür, wie oft ein Kunde im Jahr durchschnittlich von einer Versorgungsunterbrechung betroffen ist. Unterbrechungsdauer T U : Diese Kenngröße ist ein Maß dafür, wie lange die Unterbrechung eines Kunden im Durchschnitt dauert. Nichtverfügbarkeit Q U : Diese Kenngröße ist das Produkt aus Unterbrechungshäufigkeit und Unterbrechungsdauer. Sie ist ein Maß für die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Kunde zu einem beliebigen Zeitpunkt von einer Versorgungsunterbrechung betroffen ist, bzw. für die durchschnittliche Dauer in einem Jahr, in der ein Kunde von einer Versorgungsunterbrechung betroffen ist. Weitere Definition: "Aus MS": Dieser Begriff umfasst alle gemeldeten Versorgungsunterbrechungen in Mittelspannungsnetzen (Netze mit einer Nennspannung über 1 kv bis 36 kv bzw. bis 72,5 kv), die nicht als Rückwirkungsstörungen aus Netzen der Hoch- und Höchstspannungsebene (Netze mit einer Nennspannung über 72,5 kv) verschlüsselt sind. DISQUAL-Kenngröße Nichtverfügbarkeit Q U in min/a im 3-Jahres-Fenster Berichtsjahr Stochastische Versorgungsunterbrechungen Aus MS 18,2 15,5 16,5 Geplante Versorgungsunterbrechungen Aus MS 3,1 6,3 7,8 Alle Versorgungsunterbrechungen Aus MS 21,3 21,8 24,3 Als Grundlage für die Dimensionierung der notwendigen Ersatzstromkapazität dient der SAIDI-Wert (Versorgungsqualität) der Bundesnetzagentur. Die Bundesnetzagentur hat gemäß 52 EnWG von allen deutschen Stromnetzbetreibern einen Bericht über alle in ihrem Netz aufgetretenen Versorgungsunterbrechungen im Jahr 2006 erhalten. Insgesamt liegen der Bundesnetzagentur Berichte von 881 Unternehmen vor. Die einzelnen Berichte geben Zeitpunkt, Dauer, Ausmaß und Ursache der Versorgungsunterbrechung an. Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 4 of

5 Die Bundesnetzagentur hat die Daten einer Plausibilisierung und Prüfung unterzogen. Danach verblieben 781 Unternehmen, aus deren Daten nach international anerkannten Methoden der Wert für die Versorgungsqualität (sog. SAIDI) in Deutschland errechnet werden konnte. Dieser Wert gibt die "durchschnittliche Versorgungsunterbrechung in Minuten je angeschlossenem Letztverbraucher" an. Für das Jahr 2006 ergibt sich danach für Deutschland eine Nichtverfügbarkeit von Elektrizität für einen Letztverbraucher von 21,53 Minuten. In die Berechnung werden nur ungeplante Unterbrechungen einbezogen, die länger als 3 Minuten dauern und auf atmosphärische Einwirkungen, Rückwirkungsstörungen bzw. Einwirkungen durch Dritte beruhen oder als Störung ohne erkennbaren Anlass in die Zuständigkeit des Netzbetreibers fallen. Unterbrechungen mit der Ursache "Höhere Gewalt" werden nicht berücksichtigt. Gesamtübersicht der mittleren Nichtverfügbarkeit von Elektrizität je Netzkunde und Jahr 2 (SAIDI = System Average Interruption Duration Index) Allgemeindaten Niederspannung Mittelspannung SAIDI Anzahl Netzbetreiber Anzahl Letztverbraucheter- Anzahl Unbrechungen (insg.) (Mi- SAIDI nuten) Anzahl Unterbrechnungen (insg.) SAIDI (Minuten) Gesamt (Minuten) , ,67 21,53 Die Kapazität einer Ersatzstromversorgung (ESV) eines ENERCON Befeuerungsmanagementsystems beträgt 32Ah bei einer Betriebsspannung von 24Vdc. Damit ist gewährleistet, dass unter Standardumgebungen eine Notstromversorgung über 1 Stunde gesichert ist. Die Zeitdauer zwischen Versorgungsunterbrechung durch das Energieversorgungsunternehmen und dem Betriebsstart der ESV beträgt bei dem ENERCON Befeuerungsmanagementsystem weniger als zwei Minuten. 2 SAIDI-Wert_4jf.html Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 5 of

6 Blinkfolgensynchronisierung Die AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 24. April 2007 bzw. NfL I 143/07 regelt wie bereits die Vorgängerin AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 06. Januar 2005 bzw. NfL I 4/05 die Blinkfolgensynchronisierung folgendermaßen: Teil Blöcke Mehrere in einem bestimmten Areal errichtete können als - Blöcke zusammengefasst werden. Grundsätzlich müssen alle des jeweiligen Blockes gekennzeichnet werden.... Schaltzeiten und Blinkfolge aller Feuer sind untereinander zu synchronisieren. Entsprechende Regelungen gibt es in noch älteren Vorgaben nicht. Das ENERCON Befeuerungsmanagementsystem setzt diese Ansprüche um und bewirkt ein synchrones Blinken sämtlicher Befeuerungen innerhalb eines Parks. Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 6 of

7 Schaltzeitenregelung Die AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 24. April 2007 bzw. NfL I 143/07 regelt die Schaltzeiten folgendermaßen: Teil Blöcke Mehrere in einem bestimmten Areal errichtete können als - Blöcke zusammengefasst werden. Grundsätzlich müssen alle des jeweiligen Blockes gekennzeichnet werden.... Schaltzeiten und Blinkfolge aller Feuer sind untereinander zu synchronisieren. 6.1 Weiß blitzende Feuer mittlerer Lichtstärke ( cd ± 25 %, Mittelleistungsfeuer Typ A gemäß ICAO Anhang 14 Band I Tabelle 6.3) können abhängig von der Hindernissituation als Tagesmarkierung genehmigt werden. Sie sind am Tage außerhalb der Betriebszeit der Nachtkennzeichnung zu betreiben. Dies ist durch einen Dämmerungsschalter mit einer Schaltschwelle von 50 bis 150 Lux sicherzustellen. 8.1 Die Nachtkennzeichnung der Hindernisse erfolgt durch Hindernisfeuer und/oder Gefahrenfeuer.... Die Verwendung von automatischen Dämmerungsschaltern mit einer Schaltschwelle von 50 bis 150 Lux ist vorzusehen;... Der Satz Die effektive Lichtstärke ist gemäß den gültigen Normen und Richtlinien nachzuweisen. (6.1) hat keinerlei Bezug weder zu Dämmerungsschaltern noch zu Schaltzeitenregelungen; er bezieht sich ausschließlich auf die lichttechnischen Ansprüche an die Feuer. Belege: Die physikalische Einheit für den korrekt gewählten Begriff effektive Lichtstärke ist candela. Das Arbeitsparameter bei der Helligkeitsmessung ist lux. Unter 8.1 wird der Dämmerungsschalter ohne diesen Satz angeführt. Der Satz selbst kommt bei Bestimmung weiterer Feuer ohne Zusammenhang mit dem Dämmerungsschalter in 9.1 und 10.1 zum Einsatz. Die Vorgängerin AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 06. Januar 2005 bzw. NfL I 4/05 formuliert anstelle des Satzes Die effektive Lichtstärke ist gemäß den gültigen Normen und Richtlinien nachzuweisen (6.1) noch Die effektive Lichtstärke ist gemäß DIN V/ENV (Europäische Vornorm) und IEC61824 (Vornorm) nachzuweisen (6.1). Die in der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen enthaltenen Bezugnahmen auf veraltete und damit nicht mehr gültige Normen bzw. nationale und internationale Vorgaben werden zur Vermeidung von Fehlinterpretationen durch allgemeine Verweise auf die gültigen Normen und Richtlinien ersetzt Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 7 of

8 In der Richtlinie für die Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen vom 22. Dezember 1999 bzw. NfL I 15/00 steht noch deutlicher unter 3.5: Die effektive Lichtstärke (gemäß DIN V/ENV ) im horizontalen Strahlbereich soll mindestens 1600 cd (entsprechend Mittelleistungsfeuern Typ B nach ICAO Anhang 14, Band I, Punkt ) betragen. Die Lichtstärke ist gemäß IEC (Vornorm) nachzuweisen. Gegen Lampenschaden und Stromunterbrechung ist eine Ausfallsicherung vorzusehen. Das ENERCON Befeuerungsmanagementsystem erfüllt die geforderten Ansprüche vollständig, und zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: Auf allen sind Sensoren installiert. Die Tag-/Nachtumschaltung bzw. die Nacht-/Tagumschaltung erfolgt nach dem Empfang von 50% entsprechender Sensormeldungen. Die Schaltschwelle liegt zwischen 50 lx und 150 lx, der gesamte park (lt. AVV -Block) wird synchron geschaltet. Das ENERCON Befeuerungsmanagementsystem führt eine Funktionsüberwachung der Dämmerungsschalter durch. Bei Ausfall der Kommunikation zwischen den arbeitet jede Anlage autark. Bei einwandfreier Kommunikation regelt das ENERCON Befeuerungsmanagementsystem die parksynchrone Tag-/Nachtumschaltung. Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 8 of

9 Eignung der Feuer Die AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 24. April 2007 bzw. NfL I 143/07 definiert die in Deutschland verwendbaren Feuertypen: 6.1 Weiß blitzende Feuer mittlerer Lichtstärke ( cd ± 25 %, Mittelleistungsfeuer Typ A gemäß ICAO Anhang 14 Band I Tabelle 6.3) können abhängig von der Hindernissituation als Tagesmarkierung genehmigt werden.... Die effektive Lichtstärke ist gemäß den gültigen Normen und Richtlinien nachzuweisen. 9.1 Hindernisfeuer sind rote Rundstrahl-Festfeuer oder Teilfeuer mit einer Lichtstärke von mindestens 10 cd im vertikalen Strahlbereich von -2 bis +10 gemäß Anhang 1. Die Lichtstärke des Gesamtsystems ist gemäß den gültigen Normen und Richtlinien nachzuweisen Gefahrenfeuer sind rot blinkende Rundstrahlfeuer gemäß ICAO Anhang 14 Band I Tabelle 6.3 Mittelleistungsfeuer Typ B (2000 cd). Die Blinkfrequenz soll zwischen 20 und 60 pro Minute liegen. Die effektive Lichtstärke ist gemäß den gültigen Normen und Richtlinien nachzuweisen. 16 Blattspitzenhindernisfeuer 16.1 Bei der Ausrüstung von mit Blattspitzenhindernisfeuern sind auf dem Maschinenhaus zusätzliche Hindernisfeuer erforderlich Es ist durch Steuerungseinrichtungen sicherzustellen, dass immer das höchste Blatt beleuchtet und die Beleuchtung in einem Bereich ± 60 (bei Zweiblattrotoren ± 90 ) von der Senkrechten gemessen eingeschaltet ist. Die Hindernisfeuer müssen in einem Winkel von 360 um die Blattspitze herum abstrahlen; der Abstrahlwinkel, innerhalb dessen die Mindestlichtstärke von 10 cd garantiert ist, darf senkrecht zur Schmalseite ± 60 und senkrecht zur Breitseite ± 10 nicht unterschreiten (Anhang 2). Bei Stillstand des Rotors oder Drehzahlen unterhalb 50 % der niedrigsten Nenndrehzahl sind alle Spitzen zu beleuchten Alternativ kann auch das Feuer W, rot, dessen Spezifikation in Anhang 3 aufgeführt ist, auf dem Maschinenhaus gedoppelt montiert werden.... Die Eignung der Feuer wird folgendermaßen definiert: 24 Eignung der Feuer Es dürfen nur Feuer verwendet werden, die den Anforderungen dieser Verwaltungsvorschrift genügen. Das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung veröffentlicht fachkundige Stellen, die den Nachweis führen können. Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 9 of

10 Die Zulassungsbedingung der AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 06. Januar 2005 bzw. NfL I 4/05 (24) Zulassung von Feuern - Es dürfen nur Feuer verwendet werden, für die ein Zertifikat des Bundesministeriums für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen oder einer von ihm beauftragten Stelle vorliegt. ist aufgehoben, da der Begriff Zertifikat rechtlich in Deutschland nicht eindeutig definiert ist. Die von ENERCON verwendeten Feuer genügen den Ansprüchen vollkommen und sind alle für die Verwendung im Handlungsbereich der AVV zugelassen. Die den Nachweis führende fachkundige Stelle ist die FVT Fachstelle der WSV für Verkehrstechniken. Ein Kompatibilitätsschreiben der FVT über die Entsprechung der seit dem bis zum Inkrafttreten der aktuellen AVV vermessenen Feuer zu der aktuellen AVV befindet sich im Anhang. Die FVT bat in ihrem Schreiben vom darum, die nachfolgende Formulierung an die entsprechenden Genehmigungsbehörden weiterzugeben, da darin die gesamte Zulassung begründet sei: "Die FVT bestätigt mit ihrer Messung die Erfüllung von Punkt 24 der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen (NfL I 143/07). Der Punkt 24 dieser AVV beinhaltet, dass sämtliche lichttechnischen Anforderungen der AVV an die verwendbaren Feuer eingehalten werden. Dies betrifft im Einzelnen die AVV Punkte 6.1 (14.1), 8.2, 9.1, 10.1, Anhang 1 und Anhang 3." Ein Feuer, welches Teile der lichttechnischen Spezifikationen nicht erfüllte erhält keine Prüfbescheinigung, bzw. kein Zertifikat. Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 10 of

11 Sichtweitenmessgeräte Die AVV Kennzeichnung in der Fassung vom 24. April 2007 bzw. NfL I 143/07 behandelt die sichtweitenabhängige Regelung der Befeuerungsintensität für die Tagkennzeichnung 14.2 Bei Sichtweiten über 5000 m darf die Nennlichtstärke auf 30 % und bei Sichtweiten über 10 km auf 10% reduziert werden. Die Sichtweitenmessung erfolgt nach Anhang 4. für die Nachtkennzeichnung 17.4 Bei Sichtweiten über 5000 m darf die Nennlichtstärke der Gefahrenfeuer und der Feuer W, rot auf 30 % und bei Sichtweiten über 10 km auf 10 % reduziert werden. Die Sichtweitenmessung erfolgt nach Anhang 4. Anhang 4 Sichtweitenmessung Die Sichtweite ist als meteorologische Sichtweite nach DIN 5037 Blatt 2 mittels eines vom Deutschen Wetterdienst anerkannten Gerätes zu bestimmen. Bei -Blöcken darf der Abstand zwischen einer Windenergieanlage mit Sichtweitenmessgerät und ohne Sichtweitenmessgerät maximal 1500 m betragen. Die Sichtweitenmessgeräte sind in der Nähe des Maschinenhauses anzubringen. Der jeweils ungünstigste Wert aller Messgeräte ist für den ganzen Block zu verwenden. Bei Ausfall eines der Messgeräte müssen die Feuer auf 100 % Leistung geschaltet werden. Daten über die Funktion und die Messergebnisse der Sichtweitenmessgeräte sind fortlaufend aufzuzeichnen. Die Aufzeichnungen sind mindestens vier Wochen vorzuhalten. Vor Inbetriebnahme ist die Funktion der Schaltung der Befeuerung durch eine unabhängige Institution zu prüfen. Das Prüfprotokoll ist bei der Genehmigungsbehörde zu hinterlegen. Die Zulassung seitens des DWD erfolgt über eine Selbstauskunft seitens der Sichtweitenmessgerätehersteller. Der Nachweis der DWD-Anerkennung für die verwendeten Sichtweitenmessgeräte befindet sich im Anhang. Hiermit wird bescheinigt, dass die Erfüllungen dieser Ansprüche durch die Verarbeitung auf der gondel nicht negativ beeinflusst werden. dass ENERCON die Sichtweitenmessung entsprechend der AVV umsetzt. Einmal pro Jahr erfolgt eine Überprüfung der Kalibrierung. Copyright ENERCON. All rights reserved. Page 11 of