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Montage eines Generatorläufers im Wasserkraftwerk Ardnacrusha am Shannon, 1929

1929: Wasserkraftwerk Ardnacrusha am Shannon

Anfang der 1920er-Jahre sind nur einige wenige Städte Irlands elektrifiziert. Die Gesamtleistung aller öffentlichen Elektrizitätswerke beläuft sich auf rund 27.000 Kilowatt. Da der 1922 gegründete Irische Freistaat kaum eigene Kohlevorkommen besitzt, ist man bestrebt, die heimische Wasserkraft für die Elektrifizierung und wirtschaftliche Entwicklung des Landes zu nutzen. Das mit Strom zu versorgende Gebiet wird damals von rund drei Millionen Menschen bewohnt und umfasst eine Fläche von rund 70.000 Quadratkilometern.

 

1925 erhält Siemens vom Irischen Freistaat den Auftrag zur Elektrifizierung des gesamten Landes. Das Kernstück der Energieversorgung bildet das Wasserkraftwerk Ardnacrusha am Shannon mit drei Generatoren von je 30 Megavoltampere (MVA) Leistung, das 1929 in Betrieb genommen wird. 1933 wird die zweite Ausbaustufe mit weiteren 25 MVA vollendet.

 

Der Auftrag zur Errichtung des Laufwasser-Drehstrom-Kraftwerks ist zu dieser Zeit der größte Auslandsauftrag, den ein deutsches Unternehmen seit der Bagdad-Bahn (Baubeginn 1903) erhalten hat. Mit dem Großprojekt stellt Siemens seine internationale Wettbewerbsfähigkeit eindrucksvoll unter Beweis.

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Montage eines Generators im Wasserkraftwerk Itaipú, Brasilien, 1983

1978: Baubeginn weltgrößtes Wasserkraftwerk Itaipú

1978 wird an der Grenze zwischen Paraguay und Brasilien mit dem Bau des größten Wasserkraftwerks der Welt begonnen. Bei seiner Fertigstellung 1991 produziert das Kraftwerk 75 Milliarden Kilowattstunden im Jahr. Damit ist es nicht nur in Bezug auf seine Kapazität Spitze, sondern auch bei der Stromproduktion.

 

Für das in Itaipú am Rio Paraná gelegene Kraftwerk liefert Siemens bis zur Fertigstellung 1991 außer zahlreichen anderen Komponenten fünf der weltweit größten Wasserkraftgeneratoren mit je 823,6 Megavoltampere (MVA). Die Generatoren werden im brasilianischen Werk Lapa gefertigt.

 

Auch die Transformatoren erreichen eine bisher nicht gekannte Größenordnung – jeder der 275-MVA-Transformatoren ist betriebsfertig vier Mann hoch und wiegt 215 Tonnen. Allein der Transport dieser gigantischen Bauteile stellt eine logistische Meisterleistung dar.

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Hochtemperatur-Brennstoffzelle SOFC (Solid Oxide Fuel Cell), 1995

1994: Weltrekord-Brennstoffzelle

Brennstoffzellen ermöglichen es, elektrische Energie direkt aus Sauerstoff und Wasserstoff zu erzeugen. Dieser Vorgang wird auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet. Der Wirkungsgrad ist dabei deutlich höher, und die Schadstoffemissionen sind deutlich geringer als bei herkömmlichen Stromerzeugern.

 

Bei Siemens erreicht 1994 eine keramische Hochtemperatur-Brennstoffzelle vom Typ SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) im Betrieb mit Wasserstoff und Sauerstoff weltweit erstmalig eine Leistung von 1,8 Kilowatt (kW). Der bisherige Höchstwert liegt bei 1,3 kW. Auch die Leistungsdichte von 0,6 Watt pro Quadratzentimeter ist ein internationaler Spitzenwert.

 

Während der Betriebszeit von mehr als 300 Stunden werden auch die kritischen An- und Abfahrvorgänge simuliert. Es stellt sich heraus, dass die elektrischen Leistungsdaten auch nach der erneuten Inbetriebnahme unverändert sind.

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Längstes Rotorblatt, 2012

2012: weltweit längstes Rotorblatt

2012 wird der Testbetrieb des weltgrößten Rotors an der Sechs-Megawatt-Offshore-Windenergieanlage im dänischen Østerild gestartet. Sie ist mit den bis dato mit 75 Metern längsten Rotorblättern der Welt ausgestattet.

 

Das neue Rotorblatt zeichnet sich durch hohe Stabilität bei gleichzeitig geringem Gewicht aus. Es ist die weltweit größte aus Glasfaser hergestellte Komponente aus einem Guss und hat somit weder Naht- noch Klebestellen. Ein spezielles Blattprofil sorgt für optimale Leistung bei den unterschiedlichsten Windgeschwindigkeiten. Bei traditioneller Herstellungsweise hätte das Rotorblatt 25 bis 50 Prozent mehr Gewicht. Schwere Rotorblätter sind höheren Lasten ausgesetzt und erfordern stärkere Maschinenhäuser, Türme und Fundamente. Folglich wirkt sich die Kombination aus intelligentem Design und niedrigem Gewicht positiv auf die Stromentstehungskosten für Windenenergie aus.

 

Die Anlage kann an Offshore-Standorten 25 Millionen Kilowattstunden (kWh) sauberen Strom produzieren. Dies genügt, um 6.000 Haushalte zu versorgen.

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Siemens DinoTail Next Generation (vorne), 2016

2017: OWL-Technologie

Windparks produzieren nicht nur „grünen“ Strom, sondern leider auch Lärm. Je schneller eine Turbine läuft, desto lauter ist sie. Während dies auf hoher See kein Problem ist, müssen an Land viele Auflagen beachtet werden, um Anwohner vor einer zu starken Geräuschentwicklung zu schützen. Abstandsregelungen alleine genügen nicht. Daher können Windturbinen mit herkömmlichen Rotorblättern oft nicht mit voller Kraft laufen. Doch je langsamer sie betrieben werden, umso weniger Strom produzieren sie.

 

Das innovative Design der OWL-Rotorblätter imitiert die Federn einer Eule (englisch: owl) mit ihrer fransigen Kante. Es reduziert die Geräuschemissionen von Onshore-Windturbinen um bis zu 10 Prozent, vermeidet so Drosselungen der Turbinenleistung, um Lärmschutz-Vorgaben einzuhalten, und erhöht die jährliche Energieleistung um 1,5 Prozent.

 

Diese „DinoTail Next Generation“-Technologie kombiniert existierende „DinoTails“ in ihrer zahnartigen Struktur mit dem neuen federnartigen Fransen-Zusatz – ein großer Technologiesprung und ein wichtiger Wettbewerbsvorteil am Onshore-Markt.