Anzeige 15. Mai 2023 Lesezeit: ca. 3 Minuten

Rückenwind für Solarparks

Hochleistungskunststoffe von igus steigern Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Freiflächenanlagen. Um den Energieertrag von Solarparks zu erhöhen, richten Solartracker Photovoltaikmodule nach dem Sonnenstand aus. Bei Temperaturen von bis zu 50 °C, heißen Winden und heftigen Sandstürmen. Bedingungen, bei denen klassische Lager aus Metall an ihren Grenzen stoßen. Das Kölner Unternehmen igus setzt deshalb auf Hochleistungskunststoff.

Foto: IGUS GmbH

Solarparks schießen weltweit wie Pilze aus dem Boden. So groß wie tausende Fußballfelder. Meist platziert in Regionen, die als nahezu unbewohnbar gelten – mit Temperaturen von bis zu 50 °C, heißen Winden, heftigen Sandstürmen und klirrend kalten Nächten. Nicht nur für Menschen eine Zumutung. Auch für Komponenten der Anlagen. Etwa für Solartracker, Nachführsysteme, welche tausende Module im Laufe des Tages zur Sonne ausrichten. Ihre Lagerstellen zum Drehen und Schwenken müssen unter widrigsten Bedingungen über Jahre zuverlässig funktionieren. Bei minimaler Wartung. Denn die meisten Solarparks liegen in der Regel abgeschieden und sind schwer zu erreichen. „Klassische Lager aus Metall stoßen in der Solarbranche an ihre Grenzen und gefährden die Wirtschaftlichkeit von Anlagen“, sagt Richard Won, Branchenmanager Erneuerbare Energien bei igus. So verursachten Metalllager in großen Parks schnell einen Arbeitsaufwand für das Nachschmieren von mehreren tausend Stunden pro Jahr. Und trotzdem bestünde stets die Gefahr von Lagerausfällen durch mangelnde, falsche oder verunreinigte Schmierung. Oder Korrosion.

Die Lösung von igus: Gleitlager, gefertigt aus Hochleistungskunststoff. „In die Polymermatrix sind mikroskopisch kleine Festschmierstoffe eingearbeitet, die sich im Laufe der Zeit freisetzen und einen reibungsarmen Trockenlauf ohne externe Schmiermittel ermöglichen“, erklärt Won. Somit sei in Solarparks ein wartungsfreier Einsatz über bis zu 25 Jahre garantiert. Bei niedrigeren Ersatzteilkosten, da die Wellen der Solartracker weniger stark verschleißen. Und reduzierten Kosten für Antriebsenergie der Nachführsysteme. Denn Polymerlager sind 80 Prozent leichter als ihre Pendants aus Metall.

Polymerlager könnten Nutzungsdauer von 95 Jahren erreichen

Das Produkt-Portfolio von igus für die Solarbranche wächst seit fast 20 Jahren. Um e-ketten, Leitungen, Zahnräder, Gleit- und Gelenklager und Kunststoff-Halbzeuge – für den Einsatz in Solarturmkraftwerken, Parabolrinnenkraftwerken und Fresnel-Kollektor-Kraftwerken gleichermaßen. Einer der Klassiker für einachsige Solartracker, mittlerweile im Einsatz in Solarparks auf der ganzen Welt: Stehlager der Serie igubal ESQM. „Die geteilten Lager für Vierkantprofile der Nachführsysteme bestehen aus einem hochwertigen Basispolymer, in das eine Faserverstärkung eingearbeitet ist, um die Verschleißfestigkeit des Materials zu steigern“, so Won. „Die Lager haben dadurch eine hohe statische Belastbarkeit von bis zu 50 kN und eine garantierte Lebensdauer von 25 Jahren.“ Denkbar sei sogar eine Nutzungsdauer von 95 Jahren. Das haben Test im hauseigenen Labor von igus gezeigt – mit 2.700 m2, 15.000 Versuchen und rund zwei Milliarden Testhüben pro Jahr das größte Testlabor der Branche.

Foto: IGUS GmbH

Polymerlager überstanden hier 35.700 Zyklen bei einer konstanten Belastung von 10 kN. Eine Robustheit, an der selbst die UV-Belastung in Wüstenregionen nicht zu rütteln vermag. Das zeigen vor allem Labortests mit Klimakammern und UV-Geräten nach ASTM G154, eine standardisierte Testmethode, entwickelt von der American Society for Testing and Materials (ASTM).

Neuartige Geometrie verlängert Lebensdauer von Gewindespindeln um 30 Prozent

In immer mehr Solartrackern kommen für die Verstellung von Solarmodulen zudem Gewindespindeln der Serie dryspin aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium und Gewindemuttern aus Hochleistungskunststoff zum Einsatz. Hier ist es igus gelungen, den Wirkungsgrad im Vergleich zu klassischen Systemen zu erhöhen und den Verschleiß zu reduzieren. Zum Hintergrund: Bei herkömmlichen Trapezgewinden haben die Profile der Gewindekanten von Spindel und Gewindemutter die Form eines gleichschenkeligen Trapezes. Sie sind symmetrisch, also in Form und Größe fast identisch. Eine Symmetrie, die igus bei der dryspin Gewindetechnologie aufhebt. Die Gewindekanten der Mutter sind um den Faktor 1,3 vergrößert, ebenso die Breite des Gewindeganges der Spindel. Ein kleiner Eingriff mit Folgen. „Durch die Asymmetrie haben wir es geschafft, im Vergleich zu symmetrischen Trapezgewinden die Lebensdauer um rund 30 Prozent zu verlängern“, sagt Won. „Somit ist die Gewindetechnologie dryspin genaue wie unsere Polymerlager ideal geeignet für Verstellaufgaben in Solartrackern.“

Foto: IGUS GmbH

Mehr Informationen finden Sie auch im kostenlosen Whitepaper unter: Whitepaper: Solarenergie: Anforderungen an die Lagerung von einachsigen Solartrackern (igus.net) 

Foto: IGUS GmbH

Sie möchten mehr erfahren über igus motion plastics für die Solarbranche? Kontaktieren Sie unseren Experten, Richard Won (rwon@igus.net oder 02203 9649 – 7076)

Foto: IGUS GmbH

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