Alles für die Stromernte notwendige ist nun also angeschlossen. Es nähert sich der grosse Moment.
Der Schaltschrank steht schon ein paar Tage unter Strom, der Generator ist kurzgeschlossen und die Bremse steht auf Automatik. Der Propeller ist durch den Kurzschluss also blockiert und dreht trotz 3 - 4 Beaufort nicht. Als nächstes den Wechselrichter zuschalten, also die AC-Seite im neuen Zählerschrank einschalten. Der Wechselrichter fährt hoch und führt ein paar Tests durch. Die Konfiguration hat ja Braun schon durchgeführt. Wichtig: oben rechts steht RS485, d. h. die Steuerleitung von Schaltschrank zum Wechselrichter kommuniziert. Das MPP Symbol erscheint nicht, die Solar-Steuerung ist also inaktiv. Alles gut. Unser Trio ist einer mit einem DC Schalter (also Eingang vom Schaltschrank), auch der wird umgelegt. Der Trio zeigt 0 Volt an. Logisch.
Damit kann es los gehen. Der grosse Generator-Schalter am Schaltschrank wird umgelegt. Eine IP-Cam hatte ich installiert, ich kann also die Anlage vom Stall aus am Smartphone sehen. Ganz langsam fängt der Propeller an zu drehen. Solange die Strömung noch um die einzelnen Propeller herum fliesst, die Propeller durch eine schnelle Bewegung also nicht den ganzen Bereich überstreichen, ist die übertragene Energie gering. Braun nennt das "Stall", also das was beim Flugzeug passiert wenn die laminare Strömung um die Flügel abbricht und damit der Auftrieb verloren geht. Anfangs läuft der Generator noch komplett frei. Die Spannung steigt zwar, es wird aber noch kein Strom abgenommen. Würde man direkt Strom abnehmen, würde der Generator sofort wieder einen grossen Widerstand entwickeln und die Anlage käme zum Stillstand. Bei ca. 120 V hört man ein Klacken - der Schaltschrank hat den Ausgang zum Wechselrichter durchgeschaltet. Am Wechselrichter erscheint jetzt DC-seitig die Generatorspannung. Ab ca. 150 V ist die Strömung laminar und der frei drehende Propeller läuft deutlich schneller, die Spannung steigt auf 400 - 500 Volt. Der Wechselrichter ist immer noch bei der Prüfung des AC-seitigen Netzes - Netzfrequenz, Spannung etc. Das dauert ca. eine Minute. Nachdem der Generator immer noch nicht belastet ist, ist die Spannung ca. 500 V und die Bremse wird regelmässig kurz zugeschaltet - Schutz vor Überspannung. Irgendwann ist der Wechselrichter fertig mit der Netzprüfung, die Leistungsanzeige steigt, der Wechselrichter speist also AC-seitig Strom ein. Das gesamte Hochlaufen hat ca. 4 Minuten gedauert.
Spannung und Leistung variieren abhängig von der Windstärke relative schnell. Vergleichbar mit der PV wenn man wechselnde Bewölkung, also abwechselnd Schatten und Sonne hat. Allerdings noch deutlich schneller. Es scheint alles zu funktionieren, sehr gut. Eine Fehlersuche wäre sicher auch nicht einfach gewesen...
Wir marschieren zur Anlage, da ist richtig was geboten. Der Rotor dreht sehr schnell - bis zu 200 Umdrehungen pro Minute bei Spitzenleistung. Die haben wir aktuell nicht, die Leistung pendelt zwischen 300 und 2000 Watt. Bei Böen dreht der Generator recht schnell hoch. Wenn dann mehr Leistung abgenommen wird (Kennlinie Schaltschrank / Wechselrichter), stellt sich eine Maximalgeschwindigkeit ein. Wenn die Böe dann weg ist, wird der Propeller zunächst sehr schnell langsamer um sich dann (nachdem wieder weniger Leistung abgenommen wird) wieder auf einem niedrigeren Niveau einzupendeln. Fast wirkt es als würde die Bremse aktiv - was aber nicht der Fall ist. Die Last übernimmt in dieser Situation einfach der Wechselrichter.
Die Geräuschentwicklung korreliert mit der Dreh- und Windgeschwindigkeit. Wenig Wind, geringe Geräusche, viel Wind, viel Geräusche. Bei viel Wind überdecken entsprechend auch die Windgeräusche viele Anlagengeräusche. Ab einer gewissen Drehzahl kommt ein Pfeifen hinzu, ich vermute das entsteht an den Flügelspitzen. Auf der Koppel sind die Anlagengeräusche im Betrieb jederzeit zu hören und schon auffällig. In Richtung Haus wird es dann deutlich weniger, gerade die höhen Geräusche sind aber weiter wahrnehmbar. Mal sehen wie das von der Windrichtung abhängt...
Der Mast war uns bei der Installation ja irrsinnig schwer und steif vorgekommen. Stellt man sich auf der Fundament und schaut den Mast nach oben, sieht man aber eine deutliche kurze Biegung wenn eine Böe einfällt. So ist alles relativ, da sind auf 12 Meter schon ganz schöne Kräfte aktiv. Je nach Windgeschwindigkeit kommt es auch immer wieder zu Resonanz-Schwingungen die bei Änderungen der Drehzahl wieder verschwinden. Im Mast selbst entsteht durch den Generator eine Art Hall. Am Mast selbst ganz schön laut, der Pegel nimmt aber mit Anstand vom Mast viel schneller ab als die Windgeräusche des Rotors.
Das war es also auf das wir hingearbeitet haben, wir gratulieren uns selbst. 😀 Von Abgabe des Bauantrags zur Inbetriebnahme sind jetzt fast 18 Monate vergangen. Jetzt geht es zurück ins Haus am Monitoring arbeiten. Das Demo-Bild oben zeigt den stromFUCHS. Damit können wir Generatoren, Batterien, Hausverbrauch und Netzaktivitäten sehen. Ausserdem übernimmt das System die Steuerung aller grossen Verbraucher im Haus - abhängig vom verfügbaren Strom.
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