Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

 
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Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 23.08.2014 - 21:20 Uhr  ·  #1
Hallo liebe Freunde des Windes,
das hier gezeigte Bild habe ich vorgestern an meiner (noch) in Betrieb befindlichen Anlage geschossen.

Das Loch ist so groß dass ein Hühnerei durch passen würde.

Die Anlage ist seit mehr als 20 Jahren in Betrieb. Der Flügel (GFK) hat sich während mehr als 85000 Stunden gedreht. Die jährlich erbrachte Arbeit lag zuletzt bei nur noch 50% des ursprünglichen Wertes. Da es sich hier um ein Schwachwindgebiet handelt wird ein Großteil des Windes nicht mehr genutzt. Auch gibst mehr Lärm.

Es handelt sich um eine LMW2500, heute Fortis. Auf der Webseite von Fortis wird die Lebensdauer mit mehr als 20 Jahren angegeben.
Ich möchte nicht wissen wie der Flügel aussähe wenn hier stärkere Winde und viel mehr Hagel aufgetreten wäre.

Die hier im Forum und auch anderweitig vertretene Meinung dass eine KWA ohne Kran oder ähnlich große Hilfsmittel errichtet und gewartet werden können muss habe ich leider nicht beachtet (beachten können). Deshalb bedeutet dieser Schaden jetzt das Aus für die Anlage obwohl alle anderen Teile noch sehr gut in Schuss sind.

Der geneigte Kleinwindanlagenbauer soll auf jeden Fall eine Anlage bauen/kaufen die alleine mit "Manneskraft" (die Frau darf/soll natürlich auch mithelfen) errichtet und gewartet werden kann. Auch wenn die Kosten beim Start höher sind, es lohnt sich.

Wenn ich ein neues Projekt starten sollte werde ich auf jeden Fall darauf zuerst achten. Nachhaltigkeit funktioniert irgendwie nur im Paket.

Ich wünsche allzeit genug Wind am möglichst unbeschädigten Flügel.

strawberry
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 25.08.2014 - 06:10 Uhr  ·  #2
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 25.08.2014 - 11:40 Uhr  ·  #3
Hallo XXLRay,

Warten denk ich mal kann ich den/die Flügel nicht mehr. Nach 20 Jahren sind die sicher insgesamt mürbe und soweit durch.

Ersatzflügel (von Fortis) wären sehr teuer, wenn überhaupt lieferbar. Die Entscheidung fiele erst nachdem ich die Nabe an Fortis eingeschickt hätte. Viel lieber würde der gute Mann mir eine neue Komplettanlage verkaufen, logisch aus seiner Sicht.

Die Anlage steht in freiem Gelände, Hanglage, kein Zufahrtsweg. Befahrbar mit schwerem Gerät wäre die Wiese nach 4 bis 6 Wochen ohne(oder wenig) Regen. Heute ginge das z.Bsp. nicht da es fasst 200 Liter Regen bisher alleine nur im August gab.

Die Nabenhöhe ist 27 Meter. An Gerüst hatte ich auch schon gedacht, bisher aber noch keine Preise erfragt. Auf jeden Fall wäre eine lange Miete eines Gerüstes einzuplanen.

Dann sind da noch so "Kleinigkeiten" wie z.Bsp. die Frage ob nicht die Nabe mit der Welle eine innige und unlösbare Verbindung eingegangen hat, sprich eingerostet und nur durch Zerstören zu lösen ist.

Du siehst, es stellt sich nicht so doll dar.

mfG
strawberry
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 25.08.2014 - 11:48 Uhr  ·  #4
Eigentlich hält GFK doch ewig. Selbst Boote für Salzwasser werden daraus gemacht. Einfach Flügel abnehmen, gut trocknen, alle Stellen, die offen sind oder wo der Lack ab ist (GFK ist UV-empfindlich) neu laminieren, spachteln, lackieren, polieren und wiedern montieren. Wenn du dir das nicht selbst zutraust, mal nen Bootsbauer fragen. Wär halt schade um die Anlage, falls die es sonst noch tut.
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 26.08.2014 - 22:29 Uhr  ·  #5
Dass GFK "ewig" hält wusste ich bisher nicht. Irgendwie geht doch alles früher oder später kaputt. Die heutigen Industrieprodukte wohl eher früher.

Wenn eine Reparatur zu einem vernünftigen Preis machbar ist und die Sicherheit gewährleistet bleibt könnte der Aufwand sich lohnen.

An eine Reparatur in Eigenregie traue ich mich eher nicht. Ich werde mich mal umhören um zu sehen ob hier in der Gegend jemand mir die nötigen Arbeiten ausführen kann.

mfG
strawberry
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 27.08.2014 - 12:13 Uhr  ·  #6
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 04.09.2014 - 08:12 Uhr  ·  #7
Hallo!

Reparier ihn. Lebensdauer sind 20 Jahre- mit 85kh hat er nicht mal die Hälfte.
Schick mal ein paar Bilder vorbei. Ist das Loch Vorder- oder Hinterkante? GFK/Epoxi?
Und benutze dann Erosionsschutzband. Das ist ein elastisches PU- hält bis zu 5 Jahre.

Der Arminius

Bei einer Großwindanlage hätte man das alles längst repariert- aber an der Anlage.
Da gibt es Blätter, da sind die Wasserablauflöcher immer zu. Bei einem Bitzschlag reissen dann die Blätter auf 3-5m auf- wird alles an der Anlage repariert- mit Hebebühne.
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 09.09.2014 - 10:46 Uhr  ·  #8
Hallo und guten Tag,
ich habe gestern einen Kostenvoranschlag erhalten für die Hebebühne.
Lastergestütztes System: 1125€, Tagessatz für max. 8 Stunden plus Versicherung 22€ plus real verbrauchten Treibstoff plus Mehrwertsteuer.

Spinne auf Kettenantrieb: 1150€ Tagessatz (8H), Transport 2x75€, + Versicherung 11€, + Treibstoff, + Mehrwertsteuer.

Zwei Einsätze sind nötig (Demontage, Montage) also alle Preise mal zwei.
Für die Reparatur der Flügel habe ich bisher noch kein Angebot aber auch keine Vorstellung von den erforderlichen Arbeiten.
Ich denke dass eine Reparatur preislich doch sehr aus dem mir selbst gesteckten Rahmen fällt.

@Arminius
Die Flügel sind aus GFK gefertigt, alle 3 sind stark beschädigt, einer hat ein Loch(Foto). Die Vorderkante (in den Wind drehende) ist jeweils ramponiert. Die Hinterkante ist soweit in Ordnung.
Natürlich hätte es am besten nicht zu solchen starken Schäden kommen dürfen. Eine jährliche Reparatur hätte das sicherlich verhindert. Nur ist halt der Zugang zum Rotor sehr schwierig.
@XXLRay
Die Kosten des Abrisses. Ich würde den Masten am Sockel absägen, alles stürzt in die Wiese. Dann alles in transportfähige Teile zersägen und zum Wertstoffhof bringen. Da ich das alles in Eigenregie schaffe "kostet" es mich "nur" meine Freizeit.

mfG
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 09.09.2014 - 11:03 Uhr  ·  #9
welchen durchmesser hat das Teil ujd sind sie fest montiert oder gibts pitch oder dergleichen... hab da ggf. eine idee fuer andere blätter wenns von den Daten passt...

Ansonsten: sind die Teile erstmal unten ist die reparatur nicht teuer...kannst du ggf. auch selbst machen
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 09.09.2014 - 13:11 Uhr  ·  #10
Hallo Menelaos,

der Durchmesser des Rotors ist 5 Meter. Das Profil ist NACA4415, Schnelllaufzahl: 9(nicht sicher, kann ich aber überprüfen)

Ein Blatt hat etwa 2,35 Meter. Es ist fest in der Nabe verschraubt. Keine Verstellung möglich.

Die Nabe ihrerseits ist aus drei Stück Rechteckprofil zusammen geschweißt. Die Abmessungen kenne ich im Moment nicht schätze aber den Querschnitt auf 140 x 80 mm. Der Stumpf des Flügels steckt im Profil. Ich versuche heute Abend ein Foto einzustellen.

Die Welle hat 50 mm Durchmesser. Die Nabe ist mittels Spannhülse an der Welle befestigt.
Der Generator ist auf 2,5kW ausgelegt bei 350 Upm.

mfG
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 09.09.2014 - 13:31 Uhr  ·  #11
ach ojee....na da lohnt sich ja eine Reparatur fast gar nicht!

Ein Neukauf kommt dich da sicherlich billiger und ist unkompliziert. Wir haben letztens auch einen 5 m Rotor demontiert und getauscht - hatten dazu einen Kranwagen gemietet - rund 200 Euro am Tag. Der hat hat dann eine große Auflagefläche und konnte bis 30 Meter hoch.

Nun habe ich meinen letzten 5 m Rotor vorgestern abgegeben...ggf. wäre aber das hier eine Option:

Es gab eine Zeit lang einen Händler bei ebay der welche verkauft hat, 5m waren auch dabei. Kamen aus Polen. Kenne jemanden der einen 2m Rotor dort bestellt hat und die Qualität scheint gut - besser als bei Chinablättern...

Ich schuanmal nach ob ich den noch finde...

Ansonsten kann ich dir ab Anfang nächsten Jahre auch wieder was mit 5m Durchmesser anbieten, so im Preisbereich um die 400 Euro...


Gruß
Max
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 09.09.2014 - 15:03 Uhr  ·  #12
Vielen Dank für das Angebot, Max.

Es ist genau das was ich noch versuchen wollte. Die Blätter tauschen oder auch den Rotor komplett ersetzen. Wenn die Preise halbwegs in Ordnung gehen.

Der Lieferant und auch andere Anbieter wollten mir jeweils eine neue Komplettanlage verkaufen.
Ein bisschen Hilfe und Beratung bei der Anpassung eines neuen Flügels/Rotors wäre wohl auch nie falsch gewesen. Davon wollte auch niemand etwas wissen.

200€ für den Kranwagen... pro Tag... in Deutschland! In Luxemburg kostet das dann mal kurz 10-mal soviel, siehe oben :sick: (wobei der Zugang in eine doch matschige Wiese nicht so einfach geht und auch noch Hanglage angesagt ist)

mfG
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 09.09.2014 - 18:11 Uhr  ·  #13
Nun ja, gibts nicht die Möglichkeit das ein begabter Kletterer mit Sicherheitsseilen und sonstigen Sicherungen das Ding oben abschraubt?
Denke den Jahren angemessen wäre da ein Schlagschrauber mit einem Druckbehälter (alte Gasflasche) oder mobiler Kompressor oben.
Gruß Hans
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 09.09.2014 - 21:09 Uhr  ·  #14
Hallo und guten Abend,
hier dann noch die versprochenen Bilder.
- die Rotornabe, Art der Befestigung der Flügel, "einfach" in Rechteckprofile rein gesteckt. Die 4 Schrauben pro Flügel sind aus rostfreiem Stahl.



- der Generator im ausgebauten Zustand. Auf dem abgesetzten Teil der Welle sitzt die Spannhülse. Sie sorgt dafür dass die Nabe fest mit der Welle verbunden ist. Die Welle ist nicht geschwächt durch einen Keil. Wenn die Spannhülse mit ihren vielen kleinen Schräubchen festgerostet ist befindet sich hier die erste Hürde.



- die Gesamtanlage wie sie jetzt noch in Betrieb ist.



Ich habe mir auch schon Gedanken gemacht wie der Rotor ohne Hebebühne abgebaut werden könnte. Es müsste eine provisorische Bühne am Turm angebaut werden (grün eingezeichnet). So wäre ein sicherer Stand vor dem Rotor möglich. Die Nabe etwa in Bauch- bis Brusthöhe sollte zum hantieren ideal sein.
Sollte die Spannhülse sich entfernen lassen wäre Rostlöser an der Reihe. Er sollte genug Zeit bekommen um zwischen Welle und Nabe zu "kriechen".
Der finale Akt wäre dann eventuell ein Dreiarmabzieher der mehre Tonnen schafft.
Das wäre meine Vorstellung wie ich an die Sache ran gehen könnte.

Aber vielleicht gibt es eine einfachere Lösung, ich komm bloß nicht drauf.
Auf jeden Fall schon mal vielen Dank für Vorschläge in diese Richtung.

Idealerweise sollte der Ersatzrotor, direkt auf die Welle passend, bereit liegen zur sofortigen Montage :D . Aber das ist Zukunftsmusik und eher als Scherz zu verstehen.

mfG
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 10.09.2014 - 06:34 Uhr  ·  #15
An dem Gittermast kann man ja eigentlich bequem und ohne Probleme hochklettern, wenn man weiß, wie man sich zu sichern hat. Da müsste man halt wen kennen. Sehe eigentlich kein großes Problem, die einzelnen Flügel dann per Seil abzulassen. Man muss halt "nur" wen kennen, der das machen kann. Wie hast du den denn damals aufgestellt? Ist eine umgekehrte vorgehensweise denkbar? Vielleicht macht ja auch die örtliche Feuerwehr mal ne "Übung" mit ihrem Leiterwagen.
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 10.09.2014 - 13:20 Uhr  ·  #16
Zur Montage war ein großer Kran im Einsatz, 6 Achsen. Es hatte 6 Wochen nicht geregnet. Trotzdem gab es tiefe Spuren im Gelände. Der Preis war damals sicherlich ein Schnäppchen, Sonderangebot!

Die gesamte Anlage ab dem Gittermasten ging hoch in einem Aufzug. Es blieb nur die Dreiecksplatte am Mastadapter mit der Endplatte am Gittermasten zu verschrauben (15 Bolzen).
Das Kabel noch anschließen, fertig. 15 Minuten Einsatz für den Kran.
Auf- und Abbau des Krans: jeweils eine Stunde.

Angenommen die Flügel gingen leicht ab, und weiter angenommen eine Reparatur wäre gemacht, wie sähe es dann mit dem Auswuchten aus?
Meine Idee war es bisher gewesen den kompletten Rotor am Boden auf Unwucht zu prüfen und dann als Einheit neu zu montieren.

Wenn Max mir neue Flügel besorgen könnte wäre sicherlich eine neue, zumindest aber eine überarbeitete Nabe nötig. Und natürlich wiederum das Auswuchten.

mfG
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 10.09.2014 - 14:14 Uhr  ·  #17
Hallo!

Danke für die guten Bilder. Hmm-27m NAbenhöhe - hätte ich nicht gedacht. Macht Sinn-keine Frage.

Trotzdem - so ein Loch im Blatt ist nicht wirklich wild. Deswegen sagte ich ja: Erosionsschutzfolie-
die hält erst mal 5 JAhre- wenn Du sie gut aufbringst- ist gar nicht so einfach. Ich kann's nicht.

Schnellaufzahl von 9- ist das jetzt die optimale SLZ oder was ist das?
(Ein Blatt läuft nämlich immer bei irgendeiner SLZ).
9 glaube ich auch nicht als optimale SLZ - sagen wir 6,7- geschätzt.;-)

Wenn das Teil bekletterbar ist (? Arbeitssicherheit!) würde ich das erst einmal machen.
Die Kletterer reparieren ja sogar tw. an der Anlage kleine Schäden.

Sind die Blätter verwunden- hast Du eine Geometrie?

Der Arminius
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 10.09.2014 - 20:13 Uhr  ·  #18
Hallo Arminus,

hier noch ein Datenblatt von damals.



Da wird für die LMW2500 eine TSR von 9 angegeben.
Die Blätter haben Verwindung.

Die Anlage ist erkletterbar, klar. Es gibt eine Fallsicherung am Masten für den Aufstieg.
Für die Schrauberei reichen die Stiegen aber nicht, meine Meinung. Wie weiter oben geschrieben müsste man sich VOR der Nabe befinden und sicheren Stand haben. Es muss immer bedacht werden dass alle Teile seit 20 Jahren zusammen sind. Sie werden sich bestimmt nicht mühelos lösen lassen, leider.
Das folgende Bild zeigt den Sachverhalt möglicherweise besser.



Ach ja, was meinst Du genau mit der Frage:"Hast Du eine Geometrie?"

mfG
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 11.09.2014 - 08:49 Uhr  ·  #19
Danke!
OK- erst einmal: Wie vermutet steht da "Tip Speed Ratio" (= Schnellaufzahl = ) - ein Rotor läuft immer bei irgendeiner Schnellaufzahl. Er sollte natürlich möglichst nahe bei der optimalen Schnellaufzahl laufen.
Bei Großen Anlagen ist es so, dass das im Bereich von 10 bei 3-blättrigen liegt, was aber am niedrigen Profilwiderstand bei hohen Reynoldszahlen (s. Grundlagen) liegt.
Bei Kleinwindanlagen sinkt wegen der geringeren Reynoldszahlen und dem damit verbundenen höheren Profilwiderstand am optimalen Betriebspunkt des Profiles die optimale Schnelllaufzahl des Rotors. Da muss man sich mal die Vektoren hinzeichnen und dann versteht man, warum :-)
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OK- Ich würde mit jetzt ein Geschirr holen, da hochklettern und den Durchmesser des Rohres abmessen. Dann zum nächsten Schweisser gehen und mir eine Plattform schweissen lassen, die ich da oben von unten anschraube. Alles M20er Schrauben. Und dann kann man da arbeiten. Wichtig: Rotor gegen Drehung festlegen! (Vielleicht da noch eine Sicherung gegen Yawen schweissen lassen- die fehlt ohnehin).
Eine Idee fehlt mir noch: Wie verhindert man, dass sich der Rotor dreht, wenn man ein Blatt demontiert?

Bitte überall- falls Du so etwas machst - die Sicherheit beachten.
Mich nerven die Leute, die irgendwelchen Solaranlagen etc. aufs private Hausdach selbst montieren und da dann komplett ohne Sicherung herumlaufen. Das finde ich völlig kontraproduktiv. Im Profibereich werden Metallteile i.A. alle 2 Jahre geröntgt.

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Achso: Blattgeometrie: Twist und Blatttiefe meine ich- da könnte man errechnen.

Der Arminius

Jetzt versteh' ich wie das mit den Formeln geht :-)
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Re: Flügel mehr als 20 Jahre in Betrieb, 85000 Betriebsstunden

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Gepostet: 11.09.2014 - 10:44 Uhr  ·  #20
Hallo Arminius,

eine wie auch immer gebaute Plattform befände sich im Drehkreis des Rotors, wäre also nur provisorisch.
Im Hinblick auf spätere Reparaturen am Flügel (ich denke da an jährliche Ausbesserungen) wäre eine Dauerlösung bestimmt eine gute Sache. Nur wie realisieren?

Zitat
(Vielleicht da noch eine Sicherung gegen Yawen schweissen lassen- die fehlt ohnehin).


Mit dieser Aussage bin ich überfordert. Was meinst Du damit genau?
Vielen Dank für Aufklärung.

mfG
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