Gefahren und Risiken durch Eisbildung an Windenergieanlagen

Der Risikofaktor: Vereisung

Eine Windenergieanlage wird auf eine Nutzung von mindestens 20 Jahren, manchmal sogar bis zu 30 Jahren, ausgelegt. In dieser Zeit soll diese zuverlässig mit höchstmöglicher technischer Verfügbarkeit maximalen Energieertrag liefern und all dies am besten unabhängig von Umwelteinflüssen.
Es wirken eine Vielzahl an Naturgewalten auf eine Windenergieanlage ein, unter anderem Stürme, starke Niederschläge wie auch Hagel, Blitzschläge, Vereisung etc. Den Risikofaktor der Vereisung wollen wir hier näher betrachten.

Temperaturen um den Gefrierpunkt in Kombination mit hoher Luftfeuchtigkeit, Nebel oder Regen: diese Wetterbedinungen können zu Eisbildung an den Rotorblöttern von Windenergieanlagen führen. Dies kann weitreichende Folgen im laufenden Betrieb der Anlage haben, aber auch zu weiteren Folgeschäden an der Windenergieanlage (WEA) führen. Nachstehend sind mögliche Folgen von Eisbildung bei Windenergieanlagen skizziert:

• Eisansatz führt zu einer schlechteren Aerodynamik und daher zu einem Leistungsverlust
• Eiswurf und Eisfall von Windkraftanlagen kann in der Nähe befindliche Personen, sowie umliegende Infrastruktur gefährden
• Eisbildung führt meist zu einem automatischen Abschalten der Windenergieanlage – außer man beugt bspw. durch Aktivieren einer etwaigen Blattheizung dem Abschalten vor – dieses notwendige Signal kann mit eologix:heat ausgegeben werden
• Zusatzlasten und Unwuchten durch Eis können die Materialermüdung forcieren
• Ertragsminderung durch Ausfall der Anlage
• Regelungen oder Auflagen erfordern Vorsorgemaßnahmen – bspw. Anlagenstillsetzung, um u.a. die fortwährende Sicherheit zu gewährleisten (unterschiedlich je nach Standort und Typ der Anlage)

Wo tritt Vereisung auf?

Die Vereisung von Oberflächen ist in der Natur in bestimmten Gebieten der Erde ein allgegenwärtiges Problem, das hohe Kosten verursacht und Funktion und Sicherheit beeinträchtigt. Die Gebiete, in denen neue Windenergieanlagen errichtet werden, verlagern sich zunehmend auch in kältere Regionen, so genannte Cold Climates, wodurch der Faktor der Vereisung ein immer größer werdendes Problem darstellt.

Wie die Vereisung entsteht und welche Phasen der Vereisung es gibt und auf was es konkret ankommt erfahren Sie in unserem Whitepaper Eisdetektion zur Optimierung Ihrer Windenergieanlage.

Die 3 größten Gefahren und Risiken bei Vereisung von Windenergieanlagen

Wie bereits dargestellt kann die Eisbildung auf Rotorblättern und/oder dem Maschinenhaus zu verschiedenen Folgen führen. Diese vermeintlich größten Gefahren lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Was versteht man unter dem Begriff Eiswurf bzw.
was ist der Unterschied zu Eisfall?

Unter dem Begriff Eiswurf bei Windkraftanlagen versteht man die Ablösung von Eisstücken während des Betriebes einer Windenergieanlage (WEA). Wohingegen man unter dem Begriff „Eisfall“ oder „Eisabfall“ die Ablösung von Eisstücken von einer trudelnden oder stillstehenden WEA versteht.

Sie möchten mehr über die 3 Risiken erfahren?

In den nächsten Blogbeiträgen werden wir nochmals auf die einzelnen drei Risiken bei Eisbildung nämlich Leistungverlust, Eiswurf und Eisfall und Unwuchten im Detail eingehen.