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In Deutschland werden rund 13 Prozent des Strombedarfs durch Windenergie erzeugt. Pro Windkraftanlage sind bis zu 35 Kabel nötig, die den Strom vom Rotor den Turm hinab und via Übertragungsleitungen und Umspannung zur Netzeinspeisung transportieren. Herausfordernd hierbei ist, dass die Kabel selbst bei Schwankungen des Turms nicht herum schwingen dürfen. Hinzu kommt, dass das gesamte Kabelgewicht auf der Aderanschlussstelle lastet. Beides begünstigt Schäden am Kabel. Die Firma Rupi-Cologne produziert Kabelstrümpfe, welche die Kabel am Platz halten und durch ihre spezielle Aufhängungsart entlasten, wodurch Aderbrüche und -abrisse vermieden werden.
Besonders geeignet für den Einsatz in Windkraftanlagen ist die Reihe RP 600, da ihre Aufhängung nicht nur zugentlastend wirkt, sondern auch punktförmige Belastungen verhindert. Die Strümpfe werden in Deutschland handgefertigt, sind lange haltbar und besitzen eine hohe Flexibilität. Je nach Anforderung an die Zugbelastung ist der Kabelstrumpf ein- bis dreilagig.
Die Windenergie stand im Jahr 2015 in Deutschland bei den erneuerbaren Energien laut strom-report.de an erster Stelle. „In den Türmen der Windkraftanlagen hängen Kabel oben am Generatorhaus und müssen nach unten zum Umspannen verteilt werden“, erklärt Hans Benkert, CEO von Rupi-Cologne. Dafür wird entweder eine kurze Stichleitung von der Anlage zum Einspeisepunkt gelegt, oder die Stromleitung wird direkt bis zum nächsten Umspannwerk geführt, wozu viele Meter Kabel nötig sind. Besonders im Turm der Anlage dürfen freihängende Kabel nicht herum schwingen, sondern müssen sicher fixiert sein. Prekär hierbei sind besonders der Platzmangel und die Bewegung im Generatorhäuschen, bei der sich Kabelmäntel leicht durchscheuern. Hinzu kommt, dass das komplette Kabelgewicht auf der Aderanschlussstelle lastet, was Aderbrüchen Vorschub leistet, welche zu herunter fallenden Kabeln und Ausfällen in der Stromgewinnung führen.
Kabelstrümpfe fixieren und Kabel entlasten
Die Lösung von Rupi-Cologne besteht darin, das Kabel durch einen passenden Kabelstrumpf – ein aus Litzen geflochtener Überzug mit Halterung – oben abzufangen und zu sichern. „Sie halten Kabel am Platz und entlasten sie, um Aderbrüche und -abrisse zu vermeiden“, erklärt Benkert. Die Strümpfe werden von Hand geflochten, wobei es Einzieh-, Nachzieh- und Verbindungsstrümpfe gibt. Für die Leitungen vom Windkraftwerk hin zur Umspannstation sind insbesondere die Einzieh- und Nachziehstrümpfe RP 100, 200 und 300 interessant. Des Weiteren gibt es für den Turm wichtige Halte- und Montagestrümpfe in geschlossener und offener Form. Die geschlossene Form wird über das Kabel gestülpt. Die offene Form ist an der Längsseite offen. Dort wird das Kabel eingelegt und der Strumpf durch nachträgliches Einflechten einer Bindelitze verschlossen. Danach werden die Enden der Bindelitze mittels Zange verdreht und gesichert. Beide Strumpftypen werden nach der Anbringung mit schwarzem Tape gesichert, wobei bei der offenen Variante auch die Litzenenden fixiert werden.
Kabel im Turm der Windkraftanlage
„Den RP 600 gibt es bereits seit 1968 in unserem Sortiment“, so Benkert. „Ursprünglich wurde er als normaler Kabelmontagestrumpf entwickelt. Später stellte sich heraus, dass die Reihe – welche einen Montage-, Halte- und offenen Strumpf umfasst – besonders für die Anforderungen im Turm eines Windkraftwerks geeignet ist. Seitdem haben wir unsere Strümpfe beständig in Hinblick auf Zugbelastung, Durchscheuer- und Brandverhalten verbessert.“
Bei der Neuinstallation einer Anlage wird der Montagestrumpf aus Edelstahl verwendet, der dann im Turm verbleibt. Montagestrümpfe sind mindestens zweilagig, können aber je nach Bedarf beliebig viele Lagen haben. Der RP 600 mit seitlicher Aufhängung ist an beiden Enden offen. Anwendung findet er hauptsächlich bei der Befestigung, beim Halten und Montieren sowie bei zugentlastender Aufhängung beweglicher Kabel. Sein Vorteil liegt in der seitlichen Aufhängungsart, welche punktförmige Belastungen und somit Aderbrüche vermeidet. Des Weiteren wird der Strumpf mit einer Zugabe versehen, sodass er in einem leichten Bogen hängt. Dann wird das Kabel angeklemmt. Kommt nun unten an das Kabel Zug, spannt sich der Kabelstrumpf und hält allein durch das nach unten wirkende Gewicht das Kabel am Platz. Bei richtiger Montage wird so ein Aderbruch aufgrund eines mit Zug überlasteten Kabels ausgeschlossen.
Der einlagige Haltestrumpf RP 600 H hingegen wird bei kurzfristiger Montage von freihängenden Kabeln eingesetzt und findet in der Windkraftanlage bei Kabelwechselarbeiten Verwendung. Die leichtere Flechtart bedeutet ein optimiertes Handling bei minimalem Gewicht. Mit dem Modell lassen sich Kabel ohne Gefahr von Aderbrüchen sicher und effizient befestigen. Die Aufhängung erfolgt mit einer aufgepressten, flexiblen Öse statt einer herkömmlichen Schellen- und Klemmbefestigung.
Der geteilte Strumpf RP 600 G ist längsseitig offen, wodurch er sich besonders für das Kürzen von Kabeln eignet. Dabei wird der Strumpf an die gewünschte Stelle des Kabels gesetzt und wieder zugeschnürt. Der ursprüngliche Kabelstrumpf kann dann entfernt und das Kabel gekürzt werden, während der geteilte Strumpf für den Haltepunkt sorgt. Nach dem Kürzen kann erneut der Montagestrumpf verwendet werden.
Individuell anpassbar
Das zweilagige Geflecht der Produktserie ist aus fester Stahllitze und mit einer Rundkausche als Aufhängeöse versehen. Seine Flexibilität bekommt der RP 600 zum einen durch die Verwendung von Feinstseilen mit Stärken von 0,5 bis 2,6 mm. Stärkere Durchmesser der Feinstseile würden dazu führen, dass die Stränge nicht mehr so biegsam wären, wie es für die Verarbeitung erforderlich ist. Zum anderen resultiert die Flexibilität des Strumpfes aus der manuellen Flechtart. Dadurch sind die Seile nicht gereckt und besitzen einen Memory-Effekt, der bewirkt, dass sie immer wieder in ihre Ausgangsposition zurück springen. Die Produkte der RP 600 Reihe sind in der Standardlänge 700 mm lieferbar, wobei auf Wunsch auch Längen bis 8 m möglich sind. Der Durchmesser ist zwischen 10 und 80 mm wählbar.
Alle Strumpftypen sind in unterschiedlichen Ausführungen zu haben. So können die Litzen wahlweise aus verzinktem Stahl oder Edelstahl (Nirosta) – besonders geeignet für korrodierende Bedingungen wie beispielsweise in Meerwasser – sein. Des Weiteren stehen Bowdenzuglitzen – ebenfalls aus verzinktem Stahl oder Edelstahl, aber insgesamt weicher – und kunststoffummantelte Litzen zur Auswahl. Aufgrund guter Materialien besitzen alle Strümpfe eine hohe Haltbarkeit sowie Wiederverwendbarkeit. Die Durchmesser der Strumpftypen allgemein sind zwischen 6 und 600 mm möglich.
Derzeit entwickelt das Unternehmen einen neuen Kabelstrumpf für die Windenergie, der den Brandschutz in Windkraftanlagen erleichtern soll. Anstoß gaben jüngste Vorkommnisse an Anlagen in Norddeutschland, welche in Brand geraten waren. Der neue Kabelstrumpf besteht aus einem selbsterlöschenden Material und wird in Kürze dem Markt präsentiert werden.
