Ursachen für erhöhte Turmschwingungen

böiger Wind

Zum einen können starke Turmschwingungen durch böigen Wind angeregt werden, wenn beispielsweise zwei oder mehrere aufeinander folgende Böen im Rhythmus der Turmeigenfrequenz auftreffen. Die Anregung durch den Wind ist jedoch stochastisch, sodass es nur selten vor allem bei starkem Wind zu erhöhten Schwingungen kommt.

Turmdurchlauf der Rotorblätter

Eine andere ständig wirkende Ursache ist der Durchlauf der drei Rotorblätter durch den Windschatten des Anlagenturms während einer Rotorumdrehung. Dies führt zu einer Anregung mit der dreifachen Rotordrehfrequenz (3. Ordnung der Drehfrequenz). Die Stärke der Anregung wächst mit dem Wind und ist bei der Auslegung der Anlagenkomponenten mit berücksichtigt worden, stellt also im Normalfall kein Problem dar. Es ist lediglich zu vermeiden, dass die Anlage länger in Drehzahlbereichen läuft, sodass deren dreifache Frequenz der Eigenfrequenz des Turmes entspricht. Dann kann es verursacht durch den Turmdurchlauf der drei Rotorblätter zum Resonanzfall kommen und Schwingstärken hervorrufen die in der Lage sind die Anlage zu schädigen oder sogar zu zerstören.

Rotorunwuchten

Eine weitere allerdings gut vermeidbare Ursache für erhöhte Schwingungen sind Rotorunwuchten. Sie führen zu einer Anregung genau mit der Rotor-Drehfrequenz der Anlage. Die Stärke der Anregung wächst dabei quadratisch mit der Drehzahl und wirkt sich umso mehr auf die Schwingamplitude aus desto näher die Drehzahl an der Eigenfrequenz des Turmes liegt. Auch hier ist der unbedingt zu vermeidende Resonanzfall möglich, aber meist durch entsprechende Auslegung der Anlage ausgeschlossen oder durch schnelles Durchfahren des kritischen Zustandes weitestgehend entschärft.