VDI 3834 Blatt 2:2022-06

Die Richtlinie beschreibt die Einwirkungen von Schwingungen des Turms oder der Gondel einer Windkraftanlage, die durch Wind und Seegang bei Offshore-Anlagen, von Strömungsstörungen im Turmvorstau sowie von Eigenschwingungen der Rotorblätter und des Bauwerks auf die Maschinen ausgehen. Die Anwendung der Richtlinie ermöglicht eine Vereinheitlichung von Schwingungsmessungen und unterstützt die Bewertung durch Richtwerte. Weiterhin ermöglicht sie die vergleichbare Beurteilung von gemessenen Schwingungen an Windenergieanlagen und deren Komponenten. Basis der Beurteilungswerte ist dabei eine statistische Analyse der Schwingungsmesswerte von sehr vielen Windenergieanlagen ohne Getriebe, von Herstellern, Versicherungen und Serviceunternehmen.

Kenngrößen, Messverfahren und Bewertungskriterien: Vorgehen bei der Schwingungsermittlung und Gefährdungsbeurteilung

Wind und Strömungsstörungen, Eigenschwingungen und rückwirkende Lasten aus dem elektrischen Netz und gegebenenfalls auch Seegang: Das Dasein einer Windenergieanlage ist zahlreichen Belastungen ausgesetzt, die den Komponenten oder der gesamten Anlage heftig zusetzen können. Verschleiß oder im schlimmsten Fall Defekt sind die Folge. Um die stattfindenden oder zu erwartenden Belastungen und deren Auswirkungen einschätzen und idealerweise beziffern zu können, ist ein genaues Verständnis der einwirkenden Faktoren sowie des Aufbaus der Anlagen nötig. Erst auf dieser Basis können Windenergieanlagen – mit oder ohne Getriebe – optimal ausgelegt und betrieben werden. Die Richtlinienreihe VDI 3834 bietet die benötigten Informationen, um, in Verbindung mit relevanten Normen wie der DIN ISO 10816-21 oder ISO 20816, diese Aufgabe auszuführen. Sie schließt damit die Lücke zwischen Normen zur Beurteilung der Schwingung regulärer Maschinen oder Bauwerke wie DIN 4150-3 und ISO 4866, und der Richtlinie VDI 4551, die der Strukturüberwachung von Offshore-Windenergieanlagen gewidmet ist, und soll insbesondere zur korrekten Bewertung der Gefährdung von Windenergieanlagen und deren Komponenten dienen und zu deren Sicherheit und Lebensdauer beitragen.

Verwendung der Richtlinie

VDI 3834 Blatt 2 gilt für die Messung und Beurteilung der mechanischen Schwingungen, die bei Windenergieanlagen ohne Getriebe entstehen. Erfasst sind hier Windenergieanlagen mit horizontaler Drehachse und einer Generatornennleistung von mehr als 200kW, sofern sie über eine Aufstellung auf Tragsystemen aus Stahl und Beton, mehrere Rotorblätter und weitere Spezifikationen verfügen.

Die Richtlinie VDI 3824 Blatt 2 bietet Informationen zu Mess- und Kenngrößen und deren Bildung, sowie zu Messung und Auswertung der Schwingungsbelastung einzelner Komponenten (Gondel, Turm, Hauptrotor, Generator). Es werden Bewertungszonen und Zonengrenzen für Onshore-Windenergieanlagen festgelegt.

Die Richtlinie enthält Empfehlungen zu Grenzwerten (WARNUNG- und ALARM-Grenzen) und zur Überwachung der Schwingungen. Arbeitshilfen wie veranschaulichende Skizzen, ein Muster-Messprotokoll und weitere Handreichungen vervollständigen diese Richtlinie. Sie ist gültig sowohl für On- als auch Offshore- Windenergieanlagen.

VDI 3834 Blatt 2 ist nicht zur umfassenden Zustandsdiagnose von Anlagen oder Komponenten heranzuziehen.

Aus dem Inhalt

• Anwendungsbereich
• Grundlagen
• Hinweise zur Messung und Auswertung
• Kriterien für die Bewertung
• Grenzen der Bewertungszonen
• Festlegen von Grenzwerten für den Betrieb
• Hinweise für die Schwingungsüberwachung
• Anhang A: Prinzipskizzen der Messorte
• Anhang B: Grenzen der Bewertungszonen
• Anhang C: Beispiel eines Messprotokolls
• Anhang D: Schwingungsverhalten
• Schrifttum

17.160, 27.180