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Bild 6.3
Pitch-System mit hydraulischen (links) oder elektrischen (rechts) Aktuatoren [Bosch Rexroth]
Belastung. Die Idee ist nun einfach: Der Pitch-Winkel jedes Rotorblatts wird individuell so
geregelt (Individual Pitch Control - IPC), dass die Last auf jedes Rotorblatt gleich ist und in
Summe der Rotor auf Nennleistung bzw. maximaler Teilleistung gehalten wird. Das bisher nur
unzureichend gelöste Problem besteht zum einen in der messtechnischen Erfassung der Be-
lastungen und zum anderen in der Entwicklung von Regelalgorithmen, die eine hinreichend
schnelle Pitch-Winkeländerung ermöglichen. Insbesondere die schnelle Verdrehung des Ro-
torblatts über seine gesamte Länge von heute bis zu etwa 70mohne nennenswerte Verdrillung
und die daraus resultierende Verfehlung des aerodynamischen Effekts bei gleichzeitigem Ein-
trag parasitärer Schwingungen ist eine antriebs- und regelungstechnische Herausforderung.
Für Systeme mit nur einem Aktuator findet vorrangig die Anordnung eines Hydraulikzylinders
in der stehenden Gondel Anwendung. Der Hub des Kolbens wird über eine Stange durch die
Rotor- und ggf. Getriebehohlwelle in die drehende Rotornabe übertragen und dort über Kop-
pelstangen an allen angebundenen Rotorblättern in die gleiche Schwenkbewegung umgesetzt.
In heutigen Multimegawattanlagen eingesetzte Systeme lassen sich in solche mit elektrischen
und solche mit hydraulischen Aktuatoren unterscheiden (Bild
6.3)
. Die Übertragung der Ver-
sorgungsleistung und der Signale zwischen der stationären Gondel und der sich drehenden
Rotornabe erfolgt über eine Schleifringeinheit bzw. deren Kombination mit einer hydrau-
lischen Drehdurchführung (Bild
6.4)
. Abhängig vom Aufbau des Antriebsstrangs sitzt diese
Schnittstelle am vorderen oder hinteren Ende der Rotorhohlwelle bzw. dem freien Ende der
Getriebeeingangswelle.
Um im Versagensfall dieser einfach ausgeführten Schnittstelle die eingangs erwähnte aerody-
namische Bremse zu gewährleisten und die Anlage sicher zu stoppen, muss das Pitch-System
die komplette, für mindestens eine volle Schwenkbewegung von 90
±
erforderliche Technik in
der Rotornabe vorhalten. Dies beinhaltet neben der Regelungstechnik für den Aktuator auch
entsprechende Energiespeicher.
Als Energiespeicher elektrischer Systeme werden elektro-chemische Blei-Gel-Akkumulatoren
und in neueren Konzepten auch vermehrt Ultrakondensatoren eingesetzt. Letztere sind in ih-
rer Eigenschaft mit den Blasen- oder Kolbenspeichern hydraulischer Systeme vergleichbar:
