Steuerungs- und Regelungstechnik
Windkraftanlagen arbeiten mit einer Leistung, die von der momentanen Windgeschwindigkeit
abhängt (Kennlinie). Bis zu
der Windgeschwindigkeit, bei der die Anlage ihre Nennleistung erreicht,
der sog. Nennwindgeschwindigkeit, werden die Rotorblätter so
"in den Wind gestellt", daß eine optimale Energieausbeute erreicht
wird. Bei einem weiteren Anstieg der Windgeschwindigkeit muß die
Leistung gedrosselt werden, um Schäden an der Windkraftanlage zu vermeiden.
Um die Leistungsaufnahme bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten zu vermindern,
sind zwei unterschiedliche Regelungssysteme möglich: die
Pitch-Regelung
und die Stall-Regelung. Bei einer Windgeschwindigkeit von ca. 25
- 30 m/s erfolgt bei modernen Windkraftanlagen eine Sicherheitsabschaltung
mit Hilfe zweier unabhängig voneinander arbeitenden Bremssysteme.
Dadurch werden ein Durchdrehen des Rotors und in der Folge auftretende
Schäden an der Anlage vermieden.
 Pitch-Regelung
versus Stall-Regelung
Bei der Pitch-Regelung wird die Leistungsaufnahme der Anlage durch
eine variable Einstellung des Rotorblattes gesteuert. Dadurch ist es möglich,
von der Nennwindgeschwindigkeit bis zur Sicherheitsabschaltung durch unterschiedliche
Stellungen des Rotorblatteinstellwinkels die Leistung der Anlage in etwa
konstant zu halten. Die Blatteinstellung kann auch nur am äußeren
Ende des Rotorblattes vorgenommen werden.
Die Stall-Regelung erlaubt keine variable Blatteinstellung. Die Rotorblätter
sind starr mit der Drehachse verbunden. Die Drehzahlregelung und -begrenzung
erfolgt hier durch einen sich selbst regulierenden Mechanismus des Strömungsabrisses
an den Rotorblättern. Der Strömungsabriß sorgt für
eine Drosselung der Leistungsaufnahme der Anlage.
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