Komponenten für die Wind-Industrie
Liebherr ist der einzige Hersteller weltweit, der nicht nur einzelne Komponenten, sondern mit Großwälzlagern, Drehantrieben, Elektromotoren und Hydraulikzylindern das gesamte Produktspektrum für die elektromechanische und hydraulische Rotorblatt- und auch die Azimutverstellung in Windkraftanlagen liefern kann.
Wesentlicher Bestandteil der Zusammenarbeit mit Kunden aus aller Welt ist das anwendungsspezifische Engineering zur Abstimmung der Einzelkomponenten. In der Windindustrie arbeitet Liebherr mit nahezu allen namhaften Anlagenherstellern zusammen und hat bis heute mehr als 15.000 Windkraftanlagen mit Komponenten ausgerüstet. Das Produktspektrum reicht dabei von Komponenten für 800-kW-Anlagen bis hin zu Lösungen für Multi-Megawatt-Turbinen im Offshore-Einsatz.
Pitchsysteme
Für die Rotorblattverstellung produziert Liebherr ausgereifte Gesamtsysteme. Bei elektrischen Pitchsystemen erfolgt die Blattverstellung über eine Elektromotor-Getriebeeinheit, die ein verzahntes Großwälzlager antreibt.
Bei hydraulischen Pitchsystemen ist hingegen ein System aus Hydraulikzylinder und unverzahntem Großwälzlager für die optimale Einstellung der Rotorblattposition zuständig. In beiden Fällen sorgt die präzise Positionierung der Rotorblätter für einen maximalen Energieertrag der Anlage.
Folgende Komponenten aus dem Liebherr-Portfolio können in Pitchsystemen zum Einsatz kommen:
Dreireihige Rollenlager für höhere Lastaufnahme und mehr Kosteneffizienz
Um höhere Energieerträge zu erzielen, werden Windkraftanlagen stetig größer. Die Auslegung bestehender Komponenten an wachsende Dimensionen und anspruchsvollere Lastprofile anzupassen hat jedoch Grenzen – vor allem bei der Rotorblattlagerung. Liebherr bietet deshalb zusätzlich zu den aktuellen ein- und zweireihigen Vierpunktlagern auch dreireihige Rollenlager für Pitchsysteme an. Dadurch ergeben sich große Potenziale in Sachen Dimensionierung und der Lastaufnahme beziehungsweise Kapazität.
Azimutsysteme
Je nach Anlagenausführung treiben bis zu zwölf oder mehr leistungsfähige Planetengetriebe ein Großwälzlager an und sorgen für eine zuverlässige und genaue Windrichtungsnachführung. Liebherr stimmt das gesamte Azimutsystem inklusive der erforderlichen Elektromotoren genau auf die Bedürfnisse der Kunden ab. Damit ist eine hohe Anlagenverfügbarkeit gewährleistet.
Folgende Komponenten aus dem Liebherr-Portfolio eignen sich ausgezeichnet für den Einsatz in Azimutsystemen:
Konzeptidee Azimutmodul
Konzeptstudie Azimutmodul
Im Laufe der letzten 20 Jahre hat die Teilevielfalt und Komplexität in der Windindustrie stetig zugenommen. Mit dieser Studie möchte Liebherr neue Wege zu mehr Flexibilität bei Azimutsystemen aufzeigen. Das Ergebnis ist ein Modul, das alle Funktionalitäten des Azimutsystems in einer einbaufertigen Einheit integriert.
Das aktuelle Konzept des Azimutsystems bietet vielfältige Vorteile. Es lässt sich gut in Größe und Kapazität skalieren und an die verschiedenen Turbinenplattformen anpassen. Zudem bietet der Einsatz von Standardkomponenten über alle Plattformen hinweg ein hohes Kosteneinsparungspotenzial. Auch ermöglicht die Lieferung des Azimutsystems als einbaufertiges Modul dem Anlagenhersteller einfachere Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Konzeptstudie Azimutmodul (PDF, 3,7 MB)Einsatz in der Windturbine
Großwälzlager
Zur Produktpalette der Liebherr-Großwälzlager zählen unterschiedliche Bauformen bis 9.500mm Durchmesser. In Windkraftanlagen kommen in der Rotorblatt- und Azimutverstellung neben ein- und zweireihigen Vierpunktlagern auch dreireihige Rollenlager zum Einsatz. Für die Azimutverstellung werden zudem auch Zahnkränze geliefert.
Hydraulikzylinder
Am Liebherr- Gründungsstandort Kirchdorf an der Iller entwickelt und produziert die Firmengruppe seit 1958 Hydraulikzylinder. Die Produktpalette reicht von höchstbeanspruchbaren Serienzylindern für dynamische Anwendungen über dauerfeste Großzylinder und Dämpfer bis hin zu Leichtbau- und Sonderzylindern. Die langjährige Erfahrung, sowohl im Mining-Bereich als auch im maritimen Umfeld, kommt Liebherr bei der Entwicklung von Zylindern für Windkraftanlagen zugute.
Getriebe
Bei den Antrieben zur Rotorblatt- und Azimutverstellung sind Zuverlässigkeit und präzise Positionierung die ausschlaggebenden Faktoren. Liebherr bietet für die Rotorblattverstellung mehrstufige Planetengetriebe an. Für die Azimutverstellung kommen meist drei- bis vierstufige Planetengetriebe zum Einsatz. Zur Übertragung der hohen Drehmomente bei Windkraftanlagen der Multi-Megawatt-Klasse werden bis zu zwölf oder mehr Azimutantriebe pro Anlage eingesetzt.
Integriertes Schmiersystem
Eine integrierte Schmiermittelversorgung für Blatt- und Azimutverstellgetriebe ergänzt das Angebot von Liebherr im Bereich Getriebe ideal. Das Schmiersystem kann mit einem minimalen Implementierungsaufwand eingesetzt werden und sorgt für Einsparungen von bis zu 30 Prozent im Vergleich zu bestehenden Systemen.
Frequenzumrichtersystem
Moderne Windenergieanlagen benötigen zuverlässige Frequenzumrichtersysteme, um die stetig steigenden Leistungen sicher in das Versorgungsnetz einzuspeisen. Das flüssigkeitsgekühlte Frequenzumrichtersystem Liduro Wind ist deshalb speziell für den anspruchsvollen Einsatz in Onshore und Offshore Windkraftanlagen entwickelt.
Kompetenzen
Durchgängiges Qualitätsmanagement und der Einsatz modernster Technologien sorgen dafür, dass Liebherr-Komponenten höchste Ansprüche an Qualität und Leistungsfähigkeit erfüllen.
Produkt- und Systemkompetenz
Die richtige Auslegung und Berechnung einer Komponente ist entscheidend für ihre Zuverlässigkeit und Lebensdauer. Bei Multi-Megawatt-Windkraftanlagen ist eine Auslegung mit Finite-Elemente-Methoden (FEM) unerlässlich, da bei zunehmender Anlagengröße die Sensibilität gegenüber Verformungen steigt. Darüber hinaus sorgen fest definierte Freigabeprozesse bei Neu- und Weiterentwicklungen für eine optimale Produktkonfiguration und damit hohe Zuverlässigkeit.
Hohe Fertigungstiefe
Um eine gleichbleibend hohe Qualität und Zuverlässigkeit sicherzustellen, müssen alle Fertigungsprozesse optimal ausgerichtet werden. Liebherr verbessert daher kontinuierlich alle Produktionsabläufe und investiert stetig in modernste Fertigungsanlagen.
Auf Qualität ausgerichtet
Bei Windkraftanlagen sind zuverlässige Komponenten in gleichbleibend hoher Qualität besonders wichtig, um lange Produktionsausfälle und hohe Logistikkosten zu vermeiden. Durch den Einsatz von Finite-Elemente-Methoden (FEM) sowie Fehler-Auswirkungs-Analysen (FMEA) legen wir in der Konstruktion den Grundstein für den hohen Qualitätsstandard unserer Produkte. Damit dieser auch in den nachfolgenden Prozessen aufrechterhalten wird, werden sämtliche Unternehmensprozesse auf Qualität ausgerichtet.
Prüfstand für Hauptlager von Windkraftanlagen
Hauptlager für Windturbinen werden auf einem speziell entwickelten Prüfstand getestet. Der Maschinenträger einer Windenergieanlage bildet als Anschlusskonstruktion die Steifigkeitsverhältnisse der Anwendung realitätsgetreu nach.
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Qualitätsprüfung von Großwälzlagern
ln einem vollklimatisierten Messraum werden Großwälzlager bis 6.000mm Durchmesser vermessen und geprüft.
Breites Angebot von Großwälzlagern
Großwälzlager von Liebherr sind in ungeteilter Ausführung in einem Durchmesserbereich von 800mm bis 9.500mm erhältlich.
Großwälzlager für Windkraftanlagen
Liebherr fertigt Großwälzlager für die Blatt- und Azimutverstellung von Windkraftanlagen. Sie können als ein- oder zweireihige Vierpunktlager oder dreireihige Rollendrehverbindungen mit Außen- oder Innenverzahnung ausgeführt werden.
Drehantriebe für Windkraftanlagen
Die Drehantriebe von Liebherr für die Rotorblatt- und Azimutverstellung von Windkraftanlagen zeichnen sich durch Zuverlässigkeit und präzise Positionierung aus.
Großwälzlager für die Pitchverstellung
Einbau von Großwälzlagern für die Pitchverstellung im Werk eines Kunden
Belastungstests unter realen Bedingungen
In Testläufen werden Belastungen über die gesamte Lebensdauer des Getriebes simuliert.
