Energiespeicher TÜV-geprüfte Bleibatterien halten Windräder immer auf Kurs

Für einen problemlosen Betrieb von Windkraftanlagen auch im Störungsfall sorgen Sicherheitssysteme wie das batteriegestützte Pitch-System, das die Rotorblätter optimal ausrichtet.

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Windkraftanlagen im Betrieb: Bleibatterien sorgen dafür, dass die Rotorflügel auch im Störungsfall immer optimal ausgerichtet sind.
Windkraftanlagen im Betrieb: Bleibatterien sorgen dafür, dass die Rotorflügel auch im Störungsfall immer optimal ausgerichtet sind.
(Bild: visdia-Fotolia.com / Yuasa)

Windkraftanlagen produzieren Strom aus erneuerbaren Energiequellen. Wo sie stehen, sind sie vielerlei Einflüssen ausgesetzt. Aus diesem Grund ist jede Turbine mit Sicherheitssystemen ausgestattet, die den problemlosen Betrieb gewährleisten. Eines davon ist das batteriegestützte Pitch-System, das in vielen Anlagen zum Einsatz kommt. Raphael Eckert, Group Sales Manager Yuasa Battery (Europe) GmbH, beschreibt die Aufgaben der Yuasa-Bleibatterien und erklärt, warum sie sich für diesen Bereich hervorragend eignen.

ELEKTRONIKPRAXIS: Welche Aufgabe erfüllen Bleibatterien in Windkraftanlagen?

Raphael Eckert: Um den Betrieb einer Windturbine sicherzustellen, muss es bei einem Spannungsausfall unter allen Umständen gewährleistet sein, dass die Rotorblätter in die sogenannte Fahnenstellung geführt werden können. Hier gibt es am Markt verschiedene Lösungen. Eine Möglichkeit ist das batteriegestützte Pitch-System. Es sorgt dafür, dass die Rotorblätter über ihre Stellung die optimale Drehgeschwindigkeit erreichen. Fällt die Spannung aus, liefert die Batterie den Strom, um die Rotorblätter in den Wind zu drehen, oder den Rotor zu stoppen bzw. auf eine ungefährliche Drehzahl zu bringen. Für diesen sehr anspruchsvollen Einsatzzweck bietet Yuasa u.a. die Batterie-Typen NP7-12 und NPH5-12 an.

Welche Eigenschaften haben diese Batterie-Typen?

Beide Typen sind 3- bis 5-Jahres-Batterien nach Eurobat. Damit passen sie sich jedem Servicezyklus an. Das bedeutet, die Gebrauchsdauer ist so hoch, dass bei normalem Betrieb ein außerordentlicher Austausch nicht notwendig ist. Insbesondere im Offshore-Bereich ist dies sehr kostspielig. Die Batterien werden ab Werk geladen geliefert und ab Lager Yuasa Düsseldorf nur ausgeliefert, wenn sie sich in einem betriebsbereiten Zustand befinden. Kurz gesagt: Die Batterien sind „ready to use“.

Außerdem testen wir die Batterien hinsichtlich der kurzen, aber sehr hohen Entladeströme, die Pitch-Systeme im Notfall ziehen. Beide Typen sind dafür ausgelegt. Die Fertigung der Yuasa-Batterien, wie der NP7-12 und die NPH5, erfolgt nur in eigenen Werken. Dies und die sehr hohe Fertigungstiefe sichern eine kontinuierliche und reproduzierbare Qualität auch bei sehr großen Stückzahlen. Für den Kunden bedeutet dies schlicht und einfach Prozesssicherheit.

Raphael Eckert: „Unsere Bleibatterien sorgen in den Pitch-Systemen von Windkraftanlagen für einen problemlosen Betrieb.“
Raphael Eckert: „Unsere Bleibatterien sorgen in den Pitch-Systemen von Windkraftanlagen für einen problemlosen Betrieb.“
(Bild: Yuasa)

Was macht diese Yuasa-Batterien für Windkraftanlagen so besonders?

Batterien sind beim Einsatz in Windkraftanlagen ganz besonderen Belastungen ausgesetzt. Sie sind in der Spitze des Rotors in sogenannten Trögen verbaut, wobei jeder Trog für ein Rotorblatt verantwortlich ist. Man kann sich nun vorstellen, dass es in dieser Höhe auch bei schwachem Wind sehr ungemütlich zugeht. So sind die Batterien enormen Vibrationen und auch kurzen Stößen, also Schocks ausgesetzt. Um die Eignung von Batterien sicherzustellen, orientieren sich die Hersteller von batteriegestützten Pitch-Systemen an den Normen DIN EN 60068-2-6:2008, DIN EN 61373:2011 und DIN EN 60068-2-27:1995.

Auch an Yuasa wurde diese Anforderung gestellt. Diese Normen sind inhouse nur sehr schwer zu testen. Allerdings haben wir uns nicht deshalb für einen unabhängigen Test durch den TÜV entschieden, sondern weil uns dies hinsichtlich der Glaubwürdigkeit und der Professionalität am sinnvollsten erschien. Die Tests sind schon seit längerem abgeschlossen, und die frei verfügbaren Zertifikate nicht nur in der Windenergie von Nutzen. Fakt ist: Wir sind zurzeit der einzige Hersteller, der durch den TÜV für Batterien dieser Art und für diese spezielle Anwendung den Nachweis zur Prüfung nach diesen Normen erbringt.

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Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Redakteur, ELEKTRONIKPRAXIS - Wissen. Impulse. Kontakte.