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In einer mittelgroßen Windkraftanlage arbeiten rund 8.000 Teile harmonisch zusammen, um die kinetische Energie des Windes in das umzuwandeln, was wir suchen: saubere elektrische Energie. Zu diesen Teilen gehören auch einige Dutzend Lager, die diesen Umbau reibungslos, effizient und zuverlässig machen. Die drei Adern einer Windkraftanlage – Hauptwelle, Getriebe und Generator – sind auf Lager angewiesen, um die Lasten gleichmäßig zu verteilen, Reibung und Verschleiß zu minimieren, die für die reibungslose Drehung der Turbinenblätter unerlässlich sind und eine optimale Energieerzeugung gewährleisten. Man kann daher mit Sicherheit davon ausgehen, dass der Markt für Windenergielager parallel zur weltweit steigenden Windenergiekapazität steigen wird.
Lager sind mechanische Komponenten, die dazu dienen, die Reibung zwischen den beweglichen Teilen zu verringern, indem sie es ermöglichen, dass zwei Oberflächen übereinander rollen, anstatt zu gleiten. In einer Windkraftanlage ermöglichen Lager die reibungslose Drehung von Rotorblättern, Giersystemen und Getrieben. Getriebe, die die langsam laufende Hauptwelle auf die schnell laufende Generatorwelle übertragen, sind die am häufigsten verwendete Anwendung für Lager und machen rund 56 % des gesamten Marktes für Windenergielager aus. Eine weitere wichtige Anwendung ist die Hauptwelle, die die Turbinenschaufeln mit dem Getriebe verbindet, gefolgt von elektrischen Generatoren, die mechanische Energie in Elektrizität umwandeln. Andere Anwendungen wie Yaw und Pitch machen einen kleinen Teil des Marktes aus.
Angesichts der rauen Arbeitsbedingungen wie schwankende Windgeschwindigkeiten, Temperaturschwankungen und hohe Belastungen investiert die Industrie viele Ressourcen, um sicherzustellen, dass nur äußerst zuverlässige Lager in den Windkraftanlagen ihren Platz finden. Im September 2024 gab das Lindo Offshore Renewables Centre (LORC) bekannt, dass der Grundstein für seine neue Hauptlagertestanlage (im Hafen von Odense, Dänemark) gelegt ist und die Anlage bis 2025 betriebsbereit sein soll rund 43 Millionen US-Dollar, davon knapp 10 Millionen US-Dollar aus dem GreenLab-Programm der dänischen Regierung. Die Anlage wird es den Herstellern ermöglichen, die in 25-MW-Windkraftanlagen verwendeten Hauptwellenlager isoliert und nicht als Teil eines kompletten Antriebsstrangs zu testen.
Rollenlager und Großwälzlager sind die Hauptlager, die in einer Windkraftanlage verwendet werden. Ein Rollenlager ist ein Lagertyp, der anstelle von Kugeln verschiedene Arten von Rollen (z. B. zylindrische, konische und sphärische) verwendet, um die Reibung zu reduzieren. Pendelrollenlager und Zylinderlager werden in Verbindung mit Kegellagern in Teilen wie Getrieben, Hauptwellen und Generatoren eingesetzt, da sie höhere Axiallasten aufnehmen können als andere Lagertypen. Ein Großwälzlager ist eine Kombination aus einem Außen- und einem Innenring, wobei jeder von ihnen über einen Getriebemechanismus verfügt. Bei Azimut- und Rotorblattanwendungen in einer Windkraftanlage kommen Großwälzlager zum Einsatz. Was die Materialart betrifft, so erobern Metalllager etwa 85 % des Marktes (hauptsächlich Stahl aufgrund ihrer gebotenen Festigkeit und hohen Beständigkeit gegen Oberflächenkorrosion).Die restlichen 15 % sind nichtmetallisch und hybrid.
Regierungen auf der ganzen Welt streben danach, ehrgeizige Klimaziele zu erreichen. Laut Chinas 14. Fünfjahresplan für erneuerbare Energien verspricht China beispielsweise, seine Kapazität für erneuerbare Energien bis 2030 auf 1.200 Gigawatt zu steigern, fast das Doppelte der bestehenden Kapazität. Ebenso will die Europäische Union laut einem Bericht der Europäischen Kommission ihre gesamte Windenergiekapazität bis 2050 auf 430 Gigawatt steigern. Interessanterweise erreichte die von der globalen Windenergieindustrie neu installierte Kapazität im Jahr 2023 einen Rekordwert von 117 Gigawatt (GW) – ein Anstieg von 50 % gegenüber 2022.
Abgesehen von den Nachhaltigkeitszielen ist Windenergie nachweislich günstiger als die konventionelle Energieerzeugung auf Basis fossiler Brennstoffe. Beispielsweise betragen die nicht subventionierten Stromgestehungskosten für die Nutzung von Kohle in den USA 68–166 US-Dollar, während die Kosten für Onshore-Windenergie nur 24–75 US-Dollar betragen. Technisch gesehen sind Windkraftanlagen immer größer geworden. Nach Angaben des Office of Energy Efficiency and Renewable Energy ist beispielsweise in den USA zwischen 2013 und 2023 die Nabenhöhe um rund 29 % und der Rotordurchmesser um rund 40 % gestiegen. Die Industrie ist diesen Weg gegangen, da ein größerer Rotordurchmesser es der Turbine ermöglicht, mehr Fläche zu überstreichen, mehr Wind einzufangen und einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen. Dies und andere technologische Fortschritte führten dazu, dass die durchschnittliche Kapazität neu installierter Windkraftanlagen in den USA Berichten zufolge 3,4 Megawatt betrug.ein satter Anstieg um 375 % seit 1998-99. Darüber hinaus sind die Kosten für Onshore-Windenergie zwischen 2010 und 2022 weltweit im Durchschnitt um 68 % und Offshore um 59 % gesunken.
Diese Kombination aus Klimazielen und Kosteneffizienz führt zu steigenden Investitionen und zum Ausbau der weltweiten Kapazitäten für Windenergie und erweist sich als wichtigster Wachstumstreiber, da sie die Nachfrage nach Windturbinenkomponenten, einschließlich Lagern, direkt steigert.
Der weltweite Markt für Windenergielager verzeichnete in den letzten Jahren ein kontinuierliches Wachstum. Infolgedessen erreichte der Markt im Jahr 2023 ein Marktvolumen von 1,85 Milliarden US-Dollar und wird im Jahr 2024 voraussichtlich 1,98 Milliarden US-Dollar erreichen. Regional dominiert der asiatisch-pazifische Raum den Markt, angeführt von Ländern wie China, Japan und Indien. Die zweitgrößte Region ist Europa, angetrieben von Ländern wie Deutschland, Spanien und Großbritannien. Nordamerika liegt an dritter Stelle, angeführt von den USA, während der Rest der Welt zum verbleibenden Marktanteil beiträgt.
