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Erneuerbare EnergienCEE Group kauft Juwi-Windpark Gollenberg

Windpark Gollenberg in Rheinland-Pfalz

Die Hamburger Beteiligungsgesellschaft CEE Group setzt den Ausbau ihres Windkraft-Portfolios fort und erwirbt den aktuell im Bau befindlichen Windpark Gollenberg in Rheinland-Pfalz. Verkäufer ist die Juwi Energieprojekte GmbH, die als Generalübernehmer auch die Bauphase verantwortet.

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Gleitlager für PV-Nachführsysteme, PhotovoltaikanlagenTrockenlauf unter der Sonne

Die Effizienz von Photovoltaik-Anlagen hängt maßgeblich davon ab, ob sie über zuverlässige Nachführsysteme verfügen. Wie überall im Anlagenbau sind es auch hier oft die kleinen Dinge, die die Technik bei Wind und Wetter funktionstüchtig halten. Das Unternehmen Tecno Sun Solar Systems setzt beispielsweise für seine Ein- und Zweiachsen-Nachführsysteme moderne Polymer-Gleitlager von Igus ein. Sie arbeiten schmiermittelfrei und senken somit auch den Wartungsaufwand der PV-Anlagen.

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Photovoltaikanlagen: Trockenlauf unter der Sonne

„Die Grundidee unseres Unternehmens war es, die Sonnennachführung mit einer pfiffigen Technik günstig und effektiv umzusetzen“, erläutert Thomas Vogel, Geschäftsleiter und Firmensprecher von Tecno Sun Solar Systems. Das im April 2010 gegründete Unternehmen ist mit rund zwölf Mitarbeitern als Hersteller von Photovoltaiksystemen tätig. Der Firmensitz in Neumarkt in der Oberpfalz liegt günstig: Die Standortbedingungen einer auf erneuerbare Energien setzenden Stadt bieten gute Rahmenbedingungen für das junge Unternehmen. Da die Dezentralisierung der Strommärkte ein wichtiges Zukunftsthema bleibt, sind es vor allem Kommunen und Gemeinden, aber auch private Investoren, die auf regenerative Energie setzen.

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Bestand das Grundsystem der Nachführanlage ursprünglich aus einer Zweiachsführung, so wird es heute durch eine Einachsführung ergänzt. Dazu kommt ein aerodynamisches System für Flachdächer. Es handelt sich um eine fest aufgeständerte Lösung, die ohne Verletzung der Dachhaut auf Flachdächern installiert werden kann. Und Thoms Vogel ergänzt: „Auf der Intersolar stellen wir eine Anlage für Lärmschutzwände vor, die schon im Vorfeld auf großes Interesse stößt. Sie wird spätestens ab Mitte des Jahres in Serie produziert.“

Derzeit konzentriert sich die Nachfrage eindeutig auf die vertikalen Einachsnachführsysteme, die wirtschaftlicher zu betreiben sind. Je weiter man in den Süden Europas kommt, wo die Sonneneinstrahlung deutlich höher ist, desto eher rechnen sich dagegen Zweiachsnachführungen. Dazu muss man wissen: Solarmodule erreichen ihre maximale Leistung erst, wenn die Sonnenstrahlen in einem 90°-Winkel auf die Module treffen. Nachführsysteme für PV-Anlagen – sogenannte Tracker – sind daher Systeme, die unabhängig von der Grundflächenausrichtung sind. Sie folgen dem Sonnenverlauf während eines Tages und stellen somit einen optimalen Winkel zwischen Sonne und Solarmodul her, was die Auslastung der Module optimiert.

Der Mehrertrag durch den Einsatz eines Nachführsystems liegt nachweisbar bei bis zu 40 Prozent. Es wird eine deutlich höhere Leistung und eine gleichmäßige Leistungsausbeute während des gesamten Tages erzielt. „Bisher wurden Trackersysteme häufig mit nachteiligen Argumenten belegt“, berichtet Vogel, und erläutert: „Sie gelten landläufig als zu teuer und verschandeln aufgrund ihrer Größe die Landschaft, da sie meist mehrere Meter hoch sind. Wir sind einen anderen Weg gegangen und wollten die Bauhöhe niedrig halten, was ebenfalls die Kosten im Vergleich zu anderen Systemen sehr weit gesenkt hat.“

Geringe Angriffsfläche

Die Vorteile der Nachführsysteme aus Neumarkt sind schnell auf den Punkt gebracht: Sie liegen unter anderem in der geringen Bauhöhe von rund 1,5 Meter. Dadurch lassen sich die PV-Anlagen gut in das Landschaftsbild integrieren. Außerdem bieten sie nur eine geringe Windangriffsfläche. Dazu kommt das „sparsame“ Antriebskonzept: Bis zu 120 Tracker werden mit einem einzigen Motor betrieben. Das entspricht einer Modulfläche von rund 400 Quadratmetern. Dadurch konnten die Systemkosten deutlich gesenkt werden.

Die Kraft wird mit Hilfe eines extrem stabilen Drahtseils übertragen, das jeweils um die einzelnen Nachführgestelle gelegt wird. Der Motor erhält dann von einer elektronischen Steuerung Stellimpulse, die auf eine Drehspindel übertragen werden. Die wiederum bewegt das Drahtseil, das schließlich die einzelnen Gestelle auslenkt. Auf diese Weise wird die Position der Nachführanlage laufend an den Sonnenstand angepasst.

Normalerweise ist eine nachgeführte Anlage mit Betonelementen in der Bodenfläche verankert, die irgendwann mühsam entfernt werden muss. „Unsere Verankerung besteht aus Erdschrauben, darauf wird das relativ einfache mechanische System, eine reine Metallkonstruktion, aufgebaut“, erklärt Thomas Vogel. Die Reibung im System ist komplett zu vernachlässigen. Dafür sorgen schmiermittelfreie Polymer-Gleitlager des Kölner Herstellers Igus. Es gibt fast keine Anwendung, in der die schmierfreie Lagertechnik ihre Vielseitigkeit nicht unter Beweis stellt.

Konkret: Je drei ungeschmierte Lager kommen zwischen einer Trommel und einem Traktionsring, der Grundplatte, zum Einsatz. „An dieser Stelle haben wir eine hochwertige und leistungsfähige Lösung gesucht, die zum einen komplett trocken laufend sein muss, zum anderen aufgrund der Umgebungsbedingungen nicht anfällig sein darf“, blickt PV-Fachmann Vogel zurück. Anlagenlaufzeiten von mehreren Jahrzehnten gehören in der Branche zum Anforderungsprofil. Und im Fall der Fälle müssen die Gleitlager im Rahmen von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten schnell und unkompliziert ausgetauscht werden können.

Diese Anforderungen erfüllt der Allround-Werkstoff Iglidur P. Aufgrund der Wärmestabilität und der geringen Wasseraufnahme gehören Gleitlager aus diesem Werkstoff zu den dimensionsstabilsten bei wechselnden Umgebungsbedingungen. Diese Lager werden grundsätzlich für Rotationsbewegungen bei mittleren bis hohen Belastungen empfohlen. Sie sind recht kostengünstig, was sich wiederum auf der betriebswirtschaftlichen Seite bemerkbar macht.

„Im Vorfeld der Anlagenentwicklung haben wir aufwändig eine Reihe von Praxistests mit den unterschiedlichsten Lagern durchgeführt, um verlässliche Aussagen zum Verhalten bei Belastungen treffen zu können. Verschiedene Anbieter haben ihre Produkte präsentiert“, erzählt Thomas Vogel, und ergänzt: „Die Testergebnisse haben technisch immer eindeutig für die schmiermittelfreien Polymer-Gleitlager gesprochen. Dazu kommen das gute Preis-/Leistungsverhältnis sowie die umfassende Betreuung. Unser zuständiger Ansprechpartner im Außendienst, Bernhard Hofstetter, steht mit uns im ständigen Dialog und informiert uns über Neu- und Weiterentwicklungen, so dass wir immer auf dem neuesten Stand der Technik sind.“

Die Anforderungen an die Gleitlager sind sehr hoch. Sie müssen über Jahrzehnte witterungsbeständig sein, Schmutz und Feuchtigkeit aushalten sowie einfach zu montieren sein. Auch „Druck von oben“ durch Schneelasten spielt eine Rolle. Auch werden sie in Teilbereichen stark belastet, da relativ starke Drehbewegungen auf die mechanische Grundkonstruktion einwirken. An den Eckpunkten treten Zugbelastungen auf, die mehrere 100 Kilogramm betragen können.
Vor der Entscheidung, welcher Werkstoff am besten für dieses Anforderungsprofil geeignet ist, hat auch der Polymerlieferant unter anderem verschiedene Belastungsberechnungen durchgeführt und nach dem Ausschlussverfahren den Werkstoff Iglidur P empfohlen. Im Gegensatz zu Anwendungen im Maschinenbau rotieren die nicht eingepressten Gleitlager hier allerdings um vollverzinkte Oberflächen. Aufgrund der notwendigen Einbautoleranzen besteht somit das Restrisiko, dass das Lager sowohl außen als auch innen festsitzen kann. Auch hier haben die Tests im Vorfeld gezeigt, dass das Polymer-Gleitlager damit keine Probleme hat. Die Lager laufen in den Nachführsystemen vom ersten Tag an, ohne dass es zu unnötigen Stillständen kommt.

„Es hat auch unser Standardwerkstoff Iglidur G, der sich in unzähligen Anwendungen weltweit bewährt, zur Debatte gestanden“, berichtet Bernhard Hofstetter, der zuständige technische Verkaufsberater vom Igus Büro Bayern Nord-Ost: „Wir haben zunächst erste Bemusterungen durchgeführt. Aber aufgrund der niedrigeren Wasseraufnahme und Wärmeausdehnung ist schließlich die Entscheidung auf den Werkstoff Iglidur P gefallen.“ Auch bei den zweiachsigen PV-Nachführsystemen kommt neben den Drehpunkten ein weiterer Werkstoff aus dem umfangreichen Polymer-Gleitlagerprogramm des Kölner Unternehmens zum Einsatz. Am Steuerhebel werden Gleitlager aus dem Biopolymer Iglidur N54 eingesetzt. Es besteht zu 54 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen, ist universell einsetzbar und erfüllt sämtliche Anforderungen an Schmiermittel- und Wartungsfreiheit.
Außerdem beweist in einem Zweiachssystem in den Schweizer Bergen auf einer Höhe von 1800 Metern bereits der Werkstoff Iglidur Q2 seine Verschleißfestigkeit. Formstabil bei hohen Lasten ist er prädestiniert für hoch belastete Schwenkanwendungen unter extremen Bedingungen. „In dieser Höhe schwanken die Temperaturen ganzjährig extrem, dazu kommt der Schneefall im Winter“, erklärt Thomas Vogel. „Um unser Nachführsystem noch robuster und wartungsfreundlicher zu machen, setzen wir das verschleißfeste Lager ein. Unter diesen schwierigen klimatischen Bedingungen sind die Belastungen naturgemäß am stärksten. Und unsere ersten Erfahrungen sind sehr gut. Auch das Polymerlager wird unseren grundsätzlichen Anforderungen, auf wirtschaftliche Lösungen, ohne Abstriche bei der Qualität zu machen, gerecht!“ ms

Beide Unternehmen stellen auf der Intersolar aus: Igus, Halle B6, Stand 151, Tecnosun Solar Systems finden Sie in Halle B2, Stand 130.

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