Anti-Icing vs. De-Icing – worin liegt der Unterschied?

Im Winter, vor allem in nördlichen Regionen oder kälteren Regaionen (so genannten Cool Climate Regions), sind Windenergieanlagen Schnee, Eis und Frost ausgesetzt. Vereisungen können die Performance der Windenergieanlagen erheblich beeinträchtigen. Intelligente Enteisungssysteme minimieren Stillstandzeiten und somit Ertragseinbußen. Im Deutschen spricht man häufig vom alleinigen Begriff der Enteisung, der im Englischen in Anti-Icing und De-Icing unterteilt wird.

Systeme zur Eisbekämpfung lassen sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: Anti-Icing-Systeme (Vereisungsschutz-Systeme) und De-Icing-Systeme (Enteisungssysteme). Anti-Icing-Systeme verhindern, dass sich Eis auf den Rotorblättern ansammelt, während De-Icing-System eine bereits vorhandene Eisschicht von der Rotorblattoberfläche entfernt.

Als Anti-Icing Systeme werden jene bezeichnet, die die Windenergieanlage vor Vereisungen schützen. Konkret bedeutet dies, dass Anti-Icing Systeme die Eisbildung an der Rotorblattoberfläche verhindern. Diese Systeme können in aktive Systeme, wie z. B. elektronische Heizelemente in den Rotorblättern oder Warmluftheizung, sowie in passive Systeme, wie Spezialbeschichtungen, schwarze Lackierung oder Chemikalien unterteilt werden.

Im Gegensatz zu De-Icing Systemen können Windenergieanlagen in Betrieb bleiben, da die Eisbildung an der Rotorblattoberfläche verhindert wird.

De-Icing Systeme sind Enteisungssysteme, die eine bereits vorhandene Eisschicht, die sich auf den Rotorblättern abgelegt hat, entfernt. Auch sie lassen sich in aktive Systeme, wie elektronische Heizelemente in den Rotorblättern oder Warmluftheizung sowie passive Systeme unterteilen. Allerdings muss die Anlage zum Enteisen entweder manuell oder automatisch angehalten werden. Sind die Rotorblätter überprüft und werden als eisfrei eingestuft, kann die betroffene Windenergieanlagen wieder in Betrieb genommen werden.

Ob ein aktives Eisschutz-System als Anti- oder De-Icing-System eingesetzt wird, hängt maßgeblich von der verwendeten Heizungssteuerungsstrategie ab, die wiederum von div. betrieblichen Zwängen abhängt, wie z. B. der Erlaubnis für Turbinen, sich mit Eis auf den Blättern zu drehen, Betriebsbeschränkungen für Windenergieanlagen usw.

Lesen Sie mehr zu unterschiedlichen Heizungssteuerungsstrategien in unserem Whitepaper – Blattheizung.

Windenergieanlagen sind für eine Betriebsdauer von 20 bis manchmal sogar 30 Jahren ausgelegt. In dieser Zeit soll diese zuverlässig und mit höchstmöglicher technischer Verfügbarkeit den maximalen Energieertrag liefern.

Vereisungen können die Performance von Windenergieanlagen in vielerlei Hinsicht aber erheblich beeinträchtigen. Dazu gehören:

• Stillstandzeiten die den Betrieb unterbrechen,
• Ertragseinbußen,
• Schäden an der Anlage selbst,
• Gefährdung der Sicherheit des Service-Teams und anderer Personen durch Eisfall und Eiswurf,
• verkürzte Lebensdauer durch erhöhte Belastungen einzelner Komponenten und
• hohe Kosten für Reparaturen.

Weitere Infos zum Risikofaktor Vereisung finden Sie in unserem Blogartikel Gefahren und Risiken durch Eisbildung an Windenergieanlagen.

Die Notwendigkeit einer Blattheizung , hängt von verschiedenen Faktoren, wie unter anderem Standort, Wetterbedingungen, Turbinengröße ab. Einen guten Indikator bieten die Einnahmeverluste (d.h. wie viel des Jahresenergieertrags gehen durch die Vereisung der Rotorblätter und die damit verbundenen Ausfallzeiten verloren).

Als Faustregel rechtfertigen folgenden Verluste die Integration einer Blattheizung:

• 3-5% AEP Verluste – beim Bau einer neuen Windturbine
• >5% AEP Verluste – für die Nachrüstung bestehender Turbinen (aufgrund des höheren Aufwands für die Nachrüstung von Blattheizungen)

Um die Leistung einer Windenergieanlage zu optimieren, ist es entscheidend, Vereisungen frühzeitig zu erkennen und mit entsprechenden Maßnahmen zu reagieren. Die fortlaufende Überwachung der Rotorblätter, sei es mit oder ohne automatischem Wiederanlauf, kann hierbei maßgeblich sei. Sorgen Sie rechtzeitig für den Schutz Ihrer Anlage vor Vereisungen.