Wind-Energie-Anlagen (WEA) stehen im Spannungsfeld der Diskussion: Einerseits überzeugen die Vorteile der emissionsfreien Energiegewinnung ohne Verbrauch wertvoller fossiler Brennstoffe, andererseits sind neue Standorte in Deutschland wegen Sicht und Geräuschbelästigung kaum mehr ausweisbar. Der aktuelle Trend zu immer größeren Leistungen einer einzelnen Anlage, insbesondere in Hinblick auf aufwändige Offshore-Standorte, vermehrt die Anstrengung, um betriebssichere und wirtschaftliche Anlagen bereit zu stellen. Im Wettbewerb mit elektrischen Direktantrieben ermöglichen nach wie vor mechanische Antriebssysteme eine optimale Anbindung von elektrischen Maschinen in den verschiedensten Anlagen. Dies wird in diesem Beitrag an je einem Beispiel einer Wind-Energie-Anlage und eines kombinierten Antriebssystems für Marineschiffe erläutert. Im Rahmen einer Entwicklung der Multibrid GmbH erhielt RENK den Auftrag für ein neuartiges Hochtreiber-Getriebe für eine Hochleistungs-WEA. 5 MW bei 15 1/min Antriebsdrehzahl sind in einer integrierten Anlage auf einen mittelschnell laufenden Generator (150 1/min) zu übertragen, der direkt im gleichen Maschinengehäuse untergebracht ist. Eine Basis für die Entwicklung bietet das Multibrid Konzept mit den folgenden Merkmalen: Integration von Rotorlager und Getriebe; kurzer, leichter Rotorkopf; Gleitlagerung. Es ergeben sich folgende besondere Eigenschaften des Getriebes: Hohe übertragbare Leistung: 5,5 MW, extrem hohes Antriebsmoment: 3,6 Millionen Nm, optimaler Wirkungsgrad: besser als 98,5 %, günstigste Geräuschwerte. Die modernen Fregatten der Deutschen Marine haben eine Verdrängung von etwa 5500 Tonnen. Um dennoch die beachtliche Sprint-Geschwindigkeit von über 30 Knoten (etwa 55 km/h) zu erreichen, ist eine Antriebsleistung von insgesamt knapp 40 MW erforderlich. Bei Klasse F123 wurde dies erreicht durch den Einsatz von 2 Gasturbinen. Um Kosten und Bauraum zu sparen, wurde bei der aktuellen Klasse F124 eine Antriebsanlage verwendet, wo die Leistung von nur einer Gasturbine kombiniert werden kann mit der von 2 Dieselmotoren, die gleichzeitig - ohne Gasturbine - für Geschwindigkeiten bis etwa 18 Knoten zum Einsatz kommen. Eine derartige Anordnung wird als CODAG (COmbined Diesel And Gas turbine) bezeichnet. Elektrische Antriebe kommen für Schiffe immer häufiger zur Anwendung, z.B. bei Kreuzfahrt- Schiffen. Für Anwendungen in Marineschiffen ist besonders der geräuscharme Betrieb von Elektromotor und Propeller von Bedeutung, man denke z.B. an Minensuchboote. Die maximale Leitung für eine Fregatte rein elektrisch darzustellen bedingt allerdings einen sehr hohen Aufwand (Gewicht, Kosten, etc). Für die nächste Klasse der Deutschen Fregatten, die F125, ist daher eine CODELAG Anlage geplant, wo Gasturbine und elektrischer Antrieb kombiniert werden. Die Betriebszustände werden analog zu F124 eingestellt, wobei die Dieselmotoren durch E-Motoren ersetzt werden. Die elektrische Energie wird durch Diesel-Generator Einheiten zur Verfügung gestellt. Im 2-Elektromotor-Betrieb ist das Getriebe im Stillstand und erzeugt somit keinerlei Geräusch.


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    Titel :

    Getriebe und elektrische Maschinen in antriebstechnischen Systemen


    Beteiligte:
    Pinnekamp, B. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2006


    Format / Umfang :

    11 Seiten, 14 Bilder, 2 Tabellen, 4 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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