Eiserkennungssystem – unempfindlich gegen Blitzschlag

Ein Eiserkennungssystem ist in vielen Fällen für den Betrieb von Windkraftanlagen vorgeschrieben, um Personen- und Sachschäden durch herabfallendes Eis (den sog. Eiswurf) von den Rotorblättern zu vermeiden. Es gibt verschiedene Methoden Eisansatz am Rotorblatt zu detektieren.

Insbesondere in nördlichen Regionen und in den Alpenregionen gibt es strenge Auflagen hinsichtlich Eiserkennungssystemen auf Windenergieanlagen. Speziell in Österreich ist bald mit einer weiteren Verschärfung der Auflagen zu rechnen (Stand: Mitte 2014). Es wird angenommen, dass redundante Systeme verbaut werden müssen.

Eiserkennungssystem zertifizierenEiserkennungssystem von DNV-GL zertifiziert für automatisches Wiederanfahren

Um diesen Auflagen zu genügen ist eine Zertifizierung der kommerziell angebotenen Systeme notwendig. Eine der bekanntesten Zertifizierungsstellen ist hierbei der DNV GL (bis zum 12. September 2013: „Germanischer Llyod“). Aus wirtschaftlichen Gründen ist eine zuverlässige Erkennung von Eisansatz notwendig. Bei Fehldetektionen (kein Eis am Rotorblatt, trotz Alarm) beträgt der entstehende Ertragsausfall schnell mehrere tausend Euro. Entsprechend kritisch wird die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der angebotenen Systeme betrachtet. Durch die immer weiter sinkende Einspeisevergütung (in Deutschland. Siehe dazu „Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)“, insbesondere die Novelle „EEG 2012“) geraten die Betreiber immer weiter unter Druck und suchen nach neuen Lösungen die Ausfälle durch falsch detektierten Eisansatz zu minimieren.

Verschiedene Eiserkennungssysteme:

  1. Verwendete Messgröße zur Detektion von Eisansatz
    • Betriebsparameter (Bsp.: Leistung, Pitchwinkel, (Aussen-)Temperatur)
    • Eisproportionale Größen (Bsp.: Änderung des elektrischen Widerstands von eisumschlossenen Leitern oder des Schwingungsverhaltens der Rotorblätter)
  2. Verbauort des Eiserkennungssystems
    • Auf der Gondel
    • In den Rotorblättern
  3. Messverfahren
    • elektrische Sensoren
    • faseroptische Sensoren

Anbieter auf dem Markt neben fos4X sind:

  • Bosch Igus
  • Labkotec Ice Detector
  • Moog Insensys

Die von fos4X angebotene Lösung „Rotor Ice Control“ basiert rein auf faseroptischer Messtechnik. Die Sensorik wird dabei direkt in den Rotorblättern installiert und das Messsystem in der Nabe installiert. Es sind damit keine elektrischen Bauteile und Leitungen im Rotorblatt verbaut, daher ist das Eiserkennungssystem nicht gefährdet durch Blitzeinschlag. Die Messtechnik und die Sensoren sind auf die Lebensdauer einer WKA (>20 Jahre) ausgelegt. Das System ist für den Retro-Fit geeignet – als stand-alone Lösung oder indem es in bestehende Schaltschränke integriert wird.