Vorrichtung zum Montieren und Demontieren eines Rotorblatts einer Windenergieanlage

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Dieter Dittmar
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1 Vorrichtung zum Montieren und Demontieren eines Rotorblatts einer Windenergieanlage Apaparatus for Installing and Removing a Rotor Blade of a Wind Power Plant * Dispositif pour le Montage et le Demontage d`une Pale de Rotor d`une Eolienne (Pat. )

2 Hintergrund Rotorblätter gehören zu den am stärksten beanspruchten Bauteilen überhaupt regelmäßige Inspektionen und Wartung sind erforderlich Blätter müssen repariert und/oder getauscht werden

3 Problemstellung Bei Rotorblatttausch Demontage der gesamten Rotors oder eines einzelnen Rotorblattes mittels Spezialkran Industriekletterer bei der Inspektion und Reparatur Nachteile: - Kosten - Verfügbarkeit - Witterungsabhängig

4 Vorrichtung zum Montieren und Demontieren eines Rotorblatts einer Windenergieanlage Der Idee liegt der Gedanke zu Grunde das Bauwerk Windenergieanlage, das alle Komponenten der Anlage trägt, als Tragstruktur zu nutzen, um ohne Kranhilfen Rotorblätter An-/Abzubauen, zu tauschen und/oder am Boden unter kontrollierbaren Bedingungen direkt zu reparieren, ggf. zu tauschen. Durch das Führen des Blattes mit den Blattklammern an den Zugseilen wird das freie Bendeln des Blattes verhindert, Blattmon-/ demontagen werden dadurch auch bei stärkeren Wind ermöglicht. Durch Lösen und geringes Absenken eines Rotorblattes können Pitchlager gedreht werden, ein einseitiges Einlaufen des/der Lager wird dadurch verhindert. Das Verfahren ist Offshore mit Jack-up-Plattformen idem einsetzbar.

5 Vorbereitung: -Aufbau und Beschweren der am Boden in der Verlängerung (~5 Grad Neigung) der Rotorblattlängsachse stehenden Winden -Anschlagen der Umlenkrollen (wahlweise) am Maschinenträger, Spinner oder an den Schultern der Rotorblätter -Hochziehen der Textil-Zugseile über die Umlenkrollen -Aufziehen und Anbringen der oberen Blattbefestigung, Zugseile bleiben angeschlagen, die Blattbefestigung wird in die von unten kommenden Zugseile zur Führung beim Ablassen eingehangen -Aufziehen und Anbringen der zweiten blattäußeren Blattbefestigung (im Bereich der Transportblattschalenverstärkungen) mit dem dritten und ggf. vierten Zugseil. Die Blattklammer wird ebenfalls in die von unten kommenden Zugseile zur Führung des Rotorblattes beim Ablassen mit eingehangen.

6 Blattabnahme: -Das Blatt wird über die Seile und Befestigungen auf Zug genommen -Die Blattbefestigung im Spinner, die Muttern der Blattbolzen werden gelöst -Das Blatt ist zum Ablassen bereit

7 Blattabnahme: -Das Blatt wird an den Zugseilen geführt abgelassen bis die Blattspitze in Bodennähe kommt -Die blattäußere Blattklammer wird aus den führenden Zugseilen ausgehängt - Das Blatt wird etwas nach vorne gezogen -Seil drei (und ggf. vier) wird blokiert und das Blatt weiter abgelassen, dabei kommt das Blatt mehr und mehr in die Horizontale

8 Blattabnahme: -Durch weiteres Absenken kann das Blatt am Boden abgelegt werden und z. B. in einem Zelt unter kontrollierten Bedingungen und wenn nötig im Schichtrhythmus rund um die Uhr an 360 Tagen im Jahr, wetterunabhängig, repariert werden, Personal muss im Winter nicht mehr entlassen werden, arbeitslos sein, nachdem das System eingelaufen ist fixe Kostenkalkulation Das Blatt kann/wird in umgekehrter Reihenfolge, wie vorgehend beschrieben, wieder aufgezogen und montiert

9 Stand der Technik Reparaturen aus dem Seil -schnell verfügbar -kostengünstig -bei kleineren Schäden -Notreparatur geeignet Nachteile: -Wetterabhängigkeit, dadurch Verzögerung, Zeithandikap, Kostenkalkulation -nur geringfügige Reparaturen durchführbar -bei Wetterumschwung, Wind und Bewegung im Blatt kann die Vernetzung der Matrix gestört und die Reparatur hinfällig werden -oft nur mäßig ausgebildetes, ungenügend spezialisiertes Personal vorhanden

10 Stand der Technik Reparaturen mit Selbstfahrbühnen - relativ gut verfügbar - bei kleineren und größere Schäden - gut für Notreparatur geeignet Nachteile: -Wetterabhängigkeit, dadurch Verzögerung, Zeithandikap, Kostenkalkulation -bei Wetterumschwung, Wind und Bewegung im Blatt kann die Vernetzung der Matrix gestört und die Reparatur hinfällig werden -Auf-/Abbauzeit des Systems ~6 Std. -hohe Stillstandszeiten, dadurch Ausfallkosten (WEA 2 bis 2,5 MW ~ /Tg.) bei Schlechtwetter

11 Stand der Technik Hubsteiger bis 104 m Arbeitshöhe Reparaturen -geeignet, da sehr flexibel umsetzbar Nachteile: -sehr teuer -Fahrgenehmigungen -nur bis max. 104 m Höhe -Wetterabhängig *Das System wird wegen der hohen Kosten nur noch selten eingesetzt!

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