

Direktantrieb Rotor - Generato
Beim Direktantrieb lässt man das Getriebe weg. Um die Direktantriebstechnik zu realisieren, braucht man starke Magnete. Dafür kann man Elektromagnete oder starke Permanent-Magnete einsetzen. Der im Aufbau sehr einfache getriebelose Drehstromantrieb auf der Basis des Synchrongenerators ersetzt den mechanisch komplexen konventionellen Antriebsstrang
Für die Elektromagnete ist Kupfer der wesentliche Ausgangsstoff. Bei den starken Permanent-Magneten wird häufig Neodym eingesetzt
Bei den Anlagen mit Direktantrieb ist von Vorteil, dass sie wesentlich wartungsärmer sind, einen geringeren Serviceaufwand verursachen und deutlich weniger Gewicht haben.
Es ist kein Getriebeölwechsel nötig und es sind weniger Verschleißteile vorhanden. Die genannten Vorteile sind gerade im Offshore Bereich ein Pluspunkt der Direktantriebe.
Die Anlagen mit Direktantrieb sind auf dem Vormarsch, da große Firmen wie SIEMENS in diese Technologie mit Permanentmagneten eingestiegen sind.
Viele Anlagen laufen zwar bei Windgeschwindigkeiten von 2,5 m/s an, doch sie benötigen dann noch Energie, um zu starten. Das braucht ein permanenterregter Generator nicht. Ein Fakt, der sich gerade in Gegenden mit wenig Wind, etwa im Binnenland positiv bemerkbar macht. Denn je eher eine Windkraftanlage anfängt zu arbeiten, desto eher produziert sie Strom.
Eine Pauschalverurteilung von Windenergieanlagen oder dies allgemein als schmutzige Seite der Windenergie zu bezeichnen ist aus unserer Sicht zu pauschal. Es ist vielmehr wichtig an dieser Stelle genau zu differenzieren: Neodym wird nur bei der Direktantriebstechnik und hier auch nur bei bestimmten Herstellern verwendet.Für eine große Windkraftanlage an der norwegischen Küste hat Siemens einen neuen getriebelosen Synchrongenerator entwickelt. Er besitzt einen äußerst hohen Wirkungsgrad von 98 Prozent. Der Generator wandelt mit Hilfe von Permanentmagneten die Windenergie des Rotors in elektrischen Strom um.
Generatoren sind ein wichtiges Element einer Windanlage. Bei Standard-Generatoren, die zur Energieumwandlung ein Getriebe zwischen den langsamen Rotor und den schnellen Generator schalten, geht Energie durch Reibung und Wärme verloren. Der getriebelose Generator vermeidet diese Verluste. Dadurch läuft die Anlage bereits bei niedrigen Windgeschwindigkeiten oder kurzen Böen an.
Darüber hinaus benötigt der neue Generatortyp kein Getriebeöl. Es gibt weniger mechanische Verschleißteile und damit weniger Anlagenstillstände. Der geringere Wartungsbedarf ist in abgelegenen oder schwer zu erreichenden Gebieten ein wichtiger Aspekt – etwa bei Windkraftanlagen auf hoher See.
Die Anlage auf dem Hundhammerfjell ist mit einem Rotordurchmesser von 87 Metern und einer Rotorturmhöhe von 80 Metern die weltweit größte mit einem getriebelosen Synchrongenerator. Sie liefert drei Megawatt Strom. Damit kann die schwedisch-norwegische Firma ScanWind etwa 3000 norwegische Haushalte jährlich mit Strom versorgen.
Die Einbindung von Windkraftanlagen in elektrische Energieversorgungsnetze führt manchmal zu unerwünschten Rückwirkungen und stört die Versorgung der angeschlossenen Verbraucher. Um den Strom mit hoher Netzqualität ins norwegische Stromnetz zu speisen, liefert Siemens die Einspeise-Rückspeise-Einheit Active Front End (AFE). Dieser Netzstromrichter regelt zuverlässig Spannungsschwankungen aus.