Windkraftrotoren aus Faserverbundkunststoff sind und bleiben exotische Bauteile

Windkraftrotoren aus Faserverbundkunststoff sind und bleiben exotische

Bauteile

- Dr. Holstein: Es wird Zeit, dass jetzt besondere Maßnahmen ergriffen

werden, bevor es eine Schadensserie der Serienschäden gibt -

Berlin (iwr-pressedienst) - Es ist schon einige Jahre her, als Dr.Ing.
Wolfgang Holstein als Vorreiter und mit Spezialauftrag ausgestattet,
zusammen mit anderen Segelfluglehrern vom Deutschen Aero Club
hinausgeschickt wurde, der wild wachsenden und sich schnell verbreitenden
Ultraleicht Fliegerszene ‚Kultur' beizubringen. "Jeder, der einen
Bohrschrauber in der Hand halten konnte und sich berufen fühlte Löcher in
Aluminium-Vorzeltstangen zu bohren, der machte sich auch schon ans Werk
und reparierte seinen WEEDHOPPER oder SHERPA", weiß der heute 57-jährige
Luft- und Raumfahrttechniker, der Anfang der Achtziger Jahre das erste
Flugzeugbau Unternehmen in West-Berlin gegründet hat.

Diesmal dient die Mission den Windmüllern. "Die Windkraftbranche steckt
heute in einer schwierigen Wachstumsphase, in der aber gleichzeitig noch
gänzlich ungelöste technologische Probleme von überwältigender Dimension
anstehen, dass es verwunderlich ist, dass in der Öffentlichkeit wenig über
Schwierigkeiten im Betrieb von Windkraftanlagen bekannt werden. Das
entscheidende Bauteil an einer Windkraftanlage ist der aerodynamisch
wirksame Rotor, der selbst ausgeschlafene Flugzeugbauer vor ungeahnte
Problemlagen stellt. Die Dauerfestigkeit von Faserverbundkunststoff z.B.",
so Holstein, "kann jetzt erst so langsam durch die Erfahrungen in der
Windkraft auf eine breitere Datenbasis gestellt werden."

Die Rahmenbedingungen des Arbeitsmarktes sind nicht gerade hilfreich

Die Fertigung von Windkraftpropellern ist vorerst nicht vollständig
automatisierbar. Handwerkliche Fähigkeiten sind gefragt und
ausschlaggebend für Qualität der Bauteile. Das wird auch noch lange so
bleiben und ergibt sich aus der exotischen Technologie dieses neuen
Werkstoffs, der erst vor kaum 50 Jahren aus der Ecke der Raumfahrttechnik
in den militärischen Flugzeugbau und dann seine Marktfähigkeit im
Segelflugzeugbau unter Beweis stellen konnte. Segelflugzeugbauer sind auch
heute bisher die einzigen handwerklich entsprechend ausgebildeten und
ausreichend qualifizierten Facharbeiter auf diesem Sektor. Der
wirtschaftliche Druck der Windkraftbranche aber zwingt die
Rotorblatthersteller eine behelfsmäßig angelernte Mannschaft aufzustellen,
die in weiten Teilen nicht einmal ein unspezifisches Facharbeiterniveau
vorweisen kann. Die daraus resultierenden Konsequenzen liegen auf der Hand.

Jede neue Generation von Rotoren hatte bisher typenspezifische
Eigenheiten. Von dem Tragflügel eines Segelflugzeugs zum Rotor einer 250
kW-Anlage ist es nicht weit. Im Gegensatz zu Segelflugzeugen, die gehegt
und gepflegt werden, und nach jedem Einsatz gewaschen und in Tücher
gebettet wieder verpackt werden, bleiben Rotorblätter draußen auf dem Feld,
bei Wind und Wetter und sind diesem uneingeschränkt ausgesetzt. Man musste
erst lernen effiziente Blitzschutzsysteme zu entwickeln.

Mit wachsenden Rotordurchmessern wurden die Zwänge einen ausgefeilten
Leichtbau zu betreiben immer härter. Obwohl die Festigkeitsreserven des
Werkstoffs noch lange nicht ausgeschöpft werden mussten, konzentrierten
sich die Entwicklungsabteilungen auf Maßnahmen zur Erhöhung der
Steifigkeit des Bauteils. Das war auch notwendig, weil die Rotoren
häufiger eine unsanfte Berührung mit dem Turm hatten, an dem sie ihre
Betriebsfestigkeit unter Beweis stellen mussten. Die Kollegen aus der
Strukturmechanik kommen heute noch ins Schwärmen, wenn sie ihre Lösungen
für diese Problematik beschreiben.

Heute sind in Konstruktionsbüros die Aerodynamiker und
Strukturmechaniker längst nicht mehr auf ihr Bauteil ausschließlich
bezogen. Die aeroelastische Einbindung des Rotorblattes in die dynamische
Simulation der gesamten Anlage ist die notwendige Konsequenz aus dem, was
wir aus der Vergangenheit gelernt haben.

Zukünftig müssen wir besser zusammenarbeiten

In jeder Phase des Längenwachstums der Rotoren lassen sich typische
Serienfehler beobachten. Solange die Ursachen den Konstrukteuren
angelastet werden können, sprechen wir von der Lernphase einer Entwicklung.
Finden wir aber heute zunehmend die Ursachen in den zu großen Toleranzen
bzw. Unzulänglichkeiten in der Fertigung, dann können wir nicht länger eine
schon berüchtigte branchenspezifische Geheimniskrämerei tolerieren. Die
täglichen Erfahrungen bei der Begutachtung von Windkraftrotoren sprechen
da Bände.

Die Reparaturkonzepte bei Serienschäden an Windkraftrotoren müssen
nicht immer wieder neu erfunden werden. Hersteller, Servicefirmen und
Gutachter gehören hier viel öfter an einen Tisch. Nach den vorliegenden
Erfahrungen wenden sich die Betreiber zunehmend vom Herstellerservice ab,
und die Geheimhaltungstaktik der Hersteller führt nicht zu der gewünschten
Kundenbindung.

Die Berliner Initiative

Zur WindEnergy (18. - 21. 6. 2002 in Hamburg) finden weitere
Vorgespräche statt, die in Berlin (2. - 6. 7. 2002) am Rande der World Wind
Energy Conference zum Kick-Off der sog. Berliner Initiative führen soll.
Die Berliner Initiative will dazu beitragen, dass es nicht zu einer
Schadensserie der Serienschäden bei Windkraftanlagen kommen kann.

Berlin, den 17. Juni 2002

Veröffentlichung honorarfrei; ein Belegexemplar an die HMS Technologie
GmbH wird freundlichst erbeten.


Achtung Redaktionen: Für Fragen steht Ihnen Herr Dr. Wolfgang Holstein,
HMS Technologie GmbH, gerne zur Verfügung.

ROTORBLADE COMPOSITE MEGAWATT TECHNOLOGY
ENGINEERING INSPECTION MAINTENANCE & REPAIR

Dr. Ing. Wolfgang Holstein
HMS Technologie GmbH
Hildegardstr. 16
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Tel: +49 (0)30 264 84 575
Fax: +49 (0)30 264 84 576
E-Mail: wolfgang@holstein.st
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