Das Kernstück einer Windenergieanlage ist der Rotorstern, bestehend aus drei Rotorblättern und der Nabe, an der diese befestigt sind. Die Rotorblätter „fangen“ den Wind ein und geben die Windenergie über die Drehung des Rotors und des damit verbundenen innenliegenden Triebstranges weiter an den Generator.
In der Gondel befindet sich – neben diversen elektrotechnischen Schaltschränken, der Öl- und Fettversorgung, der Hydraulikmodule, der Blattverstellung, der Windnachführung, etc. – auch das Herzstück der Stromerzeugung: der Triebstrang. Der Triebstrang, an dessen Ende sich der Generator befindet, wird über die Rotorblätter angetrieben. Ein Generator ist eine elektrische Maschine, die analog zu einem Dynamo Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt.
Auf der Gondel ist eine Winchplattform angebracht. Auf diese können sich Personen aus dem Helikopter abseilen. Dies ist nötig, um die Anlage auch bei schlechtem Wetter zu erreichen, wenn ein Schiffstransfer nicht möglich ist. Insbesondere zu Rettungszwecken ist die Erreichbarkeit per Helikopter essenziell.
Im Turm befinden sich mehrere Plattformen, die über eine Leiter erreicht werden können. Auf diesen Plattformen befinden sich die Schaltanlagen, das Umrichtersystem sowie der Transformator. Zudem gibt es einen Servicelift, der sowohl Material als auch Personal von unten nach oben zur Gondel befördern kann. Die vom Generator erzeugte Energie wird über die sogenannten Loopkabel im Turm nach unten geführt.
Über das Boatlanding kann Personal auf die Anlagen gelangen. Für einen Transfer drückt das Serviceboot den extra für diesen Zweck so gebauten Bug an das Boatlanding, an dem sich eine Treppe hoch zur Außenplattform befindet.
Mit den Tripods und drei 30-40m langen Stahlrohren, die in den Meeresboden gerammt wurden, sind die Windenergieanlagen auf dem Meeresgrund verankert.
Betrieb, Wartung und Instandhaltung
Der Trianel Windpark Borkum ist Tag und Nacht in Betrieb. Damit dieser rund um die Uhr bewirtschaftet werden kann, stehen etwa 30 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Trianel GmbH bereit und betreuen den Betrieb, die Wartung und die Instandhaltung des Parks. Gemeinsam mit unserem Dienstleister Siemens Gamesa wird so die Verfügbarkeit des Parks gewährleistet.
Ein- und Abschalten des Windparks
Ab einer Windgeschwindigkeit von 4 m/s schaltet sich die Anlage ein, das entspricht Windstärke 3. Bei Windgeschwindigkeiten von über 25m/s, also bei Windstärke 10, schaltet sie sich automatisch ab, damit keine Schäden entstehen. Ihre volle Kraft – also die gesamten 5 MW pro Anlage – erreicht sie ab einer Geschwindigkeit von 13m/s. Dann läuft die Anlage in Volllast.
Die 24/7 besetzte Leitwarte übernimmt u.a. die Fernentstörung, die Fehleranalyse und die Vorbereitung der Wartungsstopps.
Die Entstörung vor Ort erfolgt über das Service Operations Vessel (SOV). Dabei handelt es sich um ein Hotelschiff, das zwischen Windparks hin und her fährt. Für zwei Wochen ist es die Heimat der Techniker, die im Schichtbetrieb notwendige Arbeiten in den Windparks übernehmen. Mit kleineren Crew Transfer Vessels (CTV) werden die Techniker dann zu den einzelnen Anlagen gebracht.
Bei hohem Wellengang kann das CTV allerdings nicht anlanden – in dem Fall kann die Windenergieanlage per Helikopter angesteuert werden. Auf jeder Gondel ist eine Winchplattform angebracht, auf die sich Personen aus dem Helikopter abseilen können.
Der Trianel Windpark Borkum selbst kann keine Personen beherbergen. Das ist auch nicht nötig, denn innerhalb von zwei Stunden kann der Park vom Festland aus erreicht werden.
Über ein Dashboard wird eine Liveübersicht jeder einzelnen Windenergieanlage angezeigt. Bei einer Fehlermeldung, die nicht von der Anlage selbst oder über die Fernsteuerung behoben werden kann, wird die Anlage von dem CTV angesteuert und von den Technikern vor Ort entstört/repariert. Über das Dashboard erfolgt auch die Marine Koordination: Hier wird angezeigt, wenn ein Techniker die Anlage betritt und wenn er mit den Arbeiten fertig ist.
Auch wenn die Anlage nicht in Störung ist, finden präventive Einsätze im Park statt, sogenanntes Preventive Troubleshooting zur Abarbeitung offener, nicht betriebsrelevanter Punkte. Die normkonforme Instandhaltung der Windenergieanlagen wird regelmäßig durch eine wiederkehrende Prüfung (WKP) von einem externen Prüfbeauftragten kontrolliert/überprüft.
Jährlich findet eine betriebsspezifische Anlagen-Wartungskampagne statt um die Sicherheit und die technische Verfügbarkeit der Systeme zu prüfen sowie den gesetzlichen Anforderungen zu entsprechen. Von der Unterwasser- bis zur Rotorblattinspektion überprüfen spezialisierte Teams die erforderlichen Positionen wiederkehrend.
Auch auf Notfälle ist der Trianel Windpark Borkum vorbereitet: In jeder Windenergieanlage befindet sich ein Schutzraum, der mit einer Überlebenskiste ausgestattet ist. Das SOV beherbergt eine vollständig ausgestattete Krankenstation. Außerdem können verletzte Personen per Helikopterrettung aufs Festland gebracht werden.