Stirnradgetriebe

Das Stirnradgetriebe ist eine Variante eines Getriebes. Ein Stirnradgetriebe wird häufig in Windkraftanlagen eingesetzt. Es verbindet die Rotorwelle mit der Generatorwelle und übersetzt die langsame Drehzahl des Rotors in eine hohe Generatordrehzahl. Neben dem Stirnradgetriebe kann das Getriebe einer Windkraftanlage auch als Planetengetriebe oder als Kombination von Planeten- und Stirnradgetriebe ausgeführt werden. Aufgrund des notwendigen hohen Übersetzungsverhältnisses sind Getriebe in Windkraftanlagen in der Regel mehrstufig ausgeführt.

In Abbildung 1 ist der schematische Aufbau einer Stirnradstufe dargestellt. Ein einfaches Stirnradgetriebe besteht aus zwei unterschiedlich großen, parallelliegenden Zahnrädern. In Windkraftanlagen ist das größere Zahnrad mit der langsam drehenden Rotorwelle verbunden und treibt ein kleineres Zahnrad an. Dieses ist mit der Welle des Generators verbunden und dreht aufgrund des kleineren Durchmessers schneller als das größere Zahnrad. Die langsame Drehzahl der Rotorwelle wird demnach in eine schnellere Generatordrehzahl übersetzt, wobei das maximale Übersetzungsverhältnis einer Stufe etwa 1 zu 5 beträgt. Durch die Kopplung mehrerer Stirnradstufen kann das Übersetzungsverhältnis jedoch erhöht werden.

Im Vergleich zu einem Planetengetriebe weist das Stirnradgetriebe ein geringeres Übersetzungsverhältnis auf. Bei gleicher Übersetzung sind die Abmessungen sowie die Kosten eines Stirnradgetriebes höher, als die eines Planetengetriebes. Ein weiterer Nachteil liegt in der höheren Geräuschentwicklung.

Ein Vorteil ist die einfache Bauart des Stirnradgetriebes. Bei Windkraftanlagen bis 500 kW Nennleistung werden daher mehrstufige Stirnradgetriebe verbaut.

Englische Übersetzung(en):

spur gear