Schadensursache geklärt, Mass­nah­men werden umge­setzt

Anfang September 2020 wurde auf dem Windtestfeld in Grevenbroich (Nordrhein-Westfalen) die Windenergieanlage Vertical Sky des Typs A32 des Schweizer Unternehmens Agile Wind Power AG montiert. Daraufhin wurde mit der Inbetriebnahme der Anlage begonnen. Am Sonntag, 15. November 2020, brach während der Inbetriebnahme an der Anlage ein Rotorarm mit dem daran befestigten Rotorblatt ab. Es wurde niemand verletzt. Neben Flurschaden und dem Schaden des betroffenen Rotorarms und Rotorblatts sind keine weiteren Drittschäden zu verzeichnen.

Anschliessend wurden umfassende Untersuchungen eingeleitet und mittlerweile abgeschlossen. Auf Basis der vorhandenen Messdaten konnten die herrschenden Windbedingungen analysiert, deren Einwirkung auf die Anlage in einer Simulationsumgebung rekonstruiert und schliesslich die Ursache ermittelt werden. Eine bisher unbekannte Windsituation führte bei dem zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Betriebszustand der Windturbine zu einer Überbelastung. Die Untersuchungen zeigten, dass mittels einfacher Vorkehrungen gleiche und ähnliche Situationen zukünftig vermieden werden können. Die Massnahmen hierfür werden nun umgesetzt.

Bei der Windsituation, die zur Havarie führte, handelte es sich – vereinfacht gesagt – um eine sehr turbulente Böe, die innert kurzer Zeit an Geschwindigkeit zunahm und mit einer plötzlichen und starken Windrichtungsänderung einherging. Die Untersuchungen haben ergeben, dass die besagte Windsituation im vorhandenen Betriebszustand einen Rotorarm der Anlage in eine Resonanzschwingung versetzte, wodurch er überlastet wurde und brach.

Ein solches Windereignis kommt bisher in der Zertifizierungsnorm nicht vor und war deshalb während der Entwicklung nicht bekannt. Die nun mit den neuen Erkenntnissen nachträglich durchgeführten Simulationen und Berechnungen haben aufgezeigt, dass die beschriebene Windsituation die Vertical-Sky-Anlagen bei unterschiedlichen Betriebszuständen beschädigen kann. Die durchgeführten Analysen haben aufgezeigt, dass gleiche oder ähnliche Vorkommnisse mittels einfacher Modifikationen zukünftig verhindert werden können, ohne dass das grundlegende Design der Anlage verändert werden muss. Bei den Massnahmen handelt es sich um Brems- und Arretierungsvorrichtungen.

Das am Boden liegende Trümmerteil wird jetzt entsorgt. Hierfür war die Auslegung einer Blechstrasse auf dem Acker erforderlich, damit die Bergungsfahrzeuge im nassen Untergrund nicht einsinken. Im kommenden April stehen dann die notwendigen Geräte und Krane zur Verfügung, um den auf dem Turm verbliebenen Teil des Rotors zu demontieren. Die Arbeiten für den neuen, modifizierten Rotor haben bereits begonnen. Die Planung zeigt, dass - gute Witterung vorausgesetzt - Ende Oktober 2021 die Anlage wieder fertig aufgebaut und bereit für die Inbetriebnahme ist.

Die in Grevenbroich installierte Vertikalachsen-Windturbine verfügt über eine aktive und kontinuierliche Blattverstellung zur Erhöhung der Produktion. Die Anlage ist für eine Leistung von 750 kW ausgelegt und hat einen Rotordurchmesser von 32 m, Rotorblattlänge 54 m und eine Höhe von 105 m.