Reduktion von Getriebetonalitäten mit dem aktiven Schwingungstilger ADD.Sound®

Die gute Nachricht zuerst: Windenergieanlagen werden immer leistungsstärker. Die höhere Leistungsfähigkeit bringt häufig aber auch eine Herausforderung mit sich: Steigende tonale Geräuschanteile. Und damit wiederum ein höheres Risiko für schallreduzierten Betrieb und Ertragsverluste.

Die Herausforderung: Neue Windenergieanlagen = Mehr Tonalitäten?!

Tonale Anteile sind keine neue Problematik, aber eine zunehmende Herausforderung. Denn die neuen, leistungsstärkeren WEA-Typen und -Modelle verursachen häufig mehr Tonalitäten. Das lässt sich unter anderem auf die folgenden Weiterentwicklungen zurückführen:

  • Optimierter Antriebsstrang: Höhere Leistungsdichte und mehr Getriebestufen
  • Verbesserte Aerodynamik: Geringere Maskierung durch optimierte Rotorblätter
  • Größerer Betriebsbereich: Betrieb auch bei geringen und hohen Windgeschwindigkeiten
  • Größere Rotordurchmesser & höhere Türme: Große Abstrahlflächen

Hintergrund: Was haben wir eigentlich gegen Tonalitäten?

Durch Schwingungen im Getriebe einer Windenergieanlage können Tonalitäten – also Geräusche mit fester Frequenz, z. B. Brummtöne – entstehen. Diese werden von Menschen als besonders unangenehm empfunden und müssen deshalb bei der Bewertung der Schallemission speziell berücksichtigt werden.

Die gesetzlichen Normen sehen folglich eine Bestrafung tonaler Anteile vor. Gegebenenfalls darf die betroffene Windenergieanlage im auffälligen Betriebsbereich nicht mehr betrieben werden. Im schallreduzierten Modus können die entsprechenden Drehzahlbereiche umgangen werden, das bringt jedoch erhebliche Ertragsver­luste mit sich.

Die Lösung: ADD.Sound mindert Tonhaltigkeiten effizient über den gesamten Frequenzbereich

Zum Glück haben wir noch eine gute Nachricht: Unser aktiver Tilger ADD.Sound mindert Tonhaltigkeiten über den gesamten Frequenzbereich.

Das System erfasst mit Sensoren die Betriebsschwingung. Durch einen drehzahladaptiven Regelalgorithmus erzeugt es aktive Kräfte, die in Frequenz und Amplitude gleich, aber in der Phase entgegengesetzt sind und den tonalen Anregungskräften im Getriebe somit entgegenwirken. Mit Hilfe dieser präzise eingeleiteten Gegenschwingungen werden die Tonalitäten also über den gesamten Drehzahlbereich kompensiert – direkt dort, wo sie entstehen.


                Durch Bewegen der schwarzen Punkte können Sie mit unserem interaktiven Tool Ihre individuelle Amortisationsdauer berechnen:

Amortisation nach

12Monaten

Amortisation

nicht möglich

Schallreduzierter Betrieb Ihrer WEA kann die Erträge Ihres Windparks massiv reduzieren. Mit ADD.Sound minimieren Sie Tonhaltigkeit und kehren zum normalen Betriebsmodus zurück. In dieser Rechnung sind alle entstehenden Kosten inklusive Installation berücksichtigt.


Aktive Schwingungsminderung: Breites Anwendungsspektrum und hohes Minderungspotenzial (insbesondere im Vergleich zu passiven Tilgern)

Mit ADD.Sound können wir eine echte Erfolgsgeschichte verzeichnen, denn…

… das System ist nicht nur auf dem Papier sehr leistungsfähig, …

Reduzierung der Tonalität
um bis zu 10-15 dB

5.000 N Dämpfungskraft
pro Aktor

… es hat sich auch in der Praxis bewährt.

6 Kunden,
darunter 4 OEMS

2.500+
ausgelieferte Aktoren

15+ ausgestattete
Anlagentypen – mit und
ohne Getriebe

Erfolgreiche Reduktion der von Turm und Blättern abgestrahlten Tonalitäten: Was uns im Bereich der aktiven Lösungen zum Technologieführer macht

  • Hohe Kraft-Skalierbarkeit durch mehrere Aktoren
  • Hohe Dämpfungskraft bei geringer bewegter Masse
  • Flexible Positionierung durch modulares Konzept und geringen Platzbedarf
  • Nachrüstung (Retrofit) möglich
  • Breitbandige Kompensation im gesamten Betriebsbereich (Variabilität der Frequenz (RPM) ohne Hardware-Abstimmung)
  • Gleichzeitige Kompensation von mehreren Ordnungen tonaler Getriebeschwingungen (einzelne oder synchrone Dämpfung des 1. und 2. Zahnradeingriffs/Erregerfrequenz)
  • Dämpfung aller Getriebe- oder Nabenmoden (Rollen, Gieren, Nicken, Torsion, ...)

Vom Auftreten der Tonhaltigkeit bis hin zur Lösung: Wir unterstützen Sie bei jedem Schritt

Referenzen

Fachartikel "Kampf gegen Störgeräusche – Schall von Windturbinen" 1.29 MB
Fachartikel "Kampf gegen Störgeräusche – Schall von Windturbinen"

Kommen Windenergieanlagen ins Schwingen, können einzelne Frequenzen im Grundrauschen der Anlage hörbar werden. Solche Tonhaltigkeiten sind für das menschliche Empfinden besonders unangenehm. Daher drohen Zuschläge bei der Bewertung der Schallemissionen und leistungsreduzierter Betrieb. Aktive Schwingungstilger können
diese Frequenzen reduzieren.

White Paper "Aktive Schwingungsminderung ermöglicht maximalen Ertrag trotz Tonhaltigkeiten" 878.70 KB
White Paper "Aktive Schwingungsminderung ermöglicht maximalen Ertrag trotz Tonhaltigkeiten"

Schallreduzierter Betrieb einzelner Windenergieanlagen kann die Erträge Ihres Windparks massiv reduzieren. Grund hierfür sind häufig Tonhaltigkeiten, die nach IEC 61400-11 zu einem Ton-Zuschlag und damit in der Regel zu einem Überschreiten der Genehmigungsgrenzwerte führen. Wie Sie Tonhaltigkeiten mit Hilfe von aktiver Schwingungsminderung wirkungsvoll unterdrücken und zum normalen Betriebsmodus zurückkehren können, erfahren Sie in unserem White Paper.

White Paper "Kampf gegen Störgeräusche" Quelle: Erneuerbare Energien 507.73 KB
White Paper "Kampf gegen Störgeräusche"

Kommen Windenergieanlagen (WEA) ins Schwingen, können einzelne Frequenzen im Grundrauschen der Anlage hörbar werden. Solche Tonhaltigkeiten sind für das menschliche Empfinden besonders unangenehm. Daher drohen Zuschläge bei der Bewertung der Schallemissionen und leistungsreduzierter Betrieb.
Quelle: Erneuerbare Energien


Kontaktieren Sie uns gerne persönlich

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Wir unterstützen Sie gerne bei Fragen rund um die effiziente Minderung von Tonhaltigkeiten sowie unseren aktiven Schwingungstilger ADD.Sound.

Timo Klaas

Dipl.-Ing. Bernd Wölfel

Lorena Sproll-Astorquiza

+49 931 49708-761
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