Wind bleibt selten lange gleich stark. Für einen landwirtschaftlichen Betrieb, eine abgelegene Einrichtung oder einen Forschungsstandort stellt sich daher eine praktische Frage: Wie passt eine Windenergieanlage ihren Betrieb an veränderte Windverfügbarkeit an?
Ein hilfreicher Ausgangspunkt ist das Zusammenspiel von Rotor, permanentmagneterregtem Synchrongenerator (PMSG) und Regler. Der Generator wandelt mechanische in elektrische Leistung um. Der Regler beeinflusst die elektrische Belastung des Generators und unterstützt bei geeigneten Systemen die Regelung der Rotordrehzahl.
Welche Aufgabe hat MPPT in einer Windenergieanlage?
Die Nachführung des maximalen Leistungspunkts, kurz MPPT, soll die Anlage nahe einem Betriebspunkt halten, an dem innerhalb ihrer Betriebsgrenzen möglichst viel nutzbare Leistung gewonnen wird. Bei drehzahlvariablen Anlagen kann dazu das Generatordrehmoment angepasst werden, sodass die Rotordrehzahl einem geeigneten Sollwert folgt.
Ein Ansatz nutzt die Schnelllaufzahl: die Geschwindigkeit der Blattspitze geteilt durch die Windgeschwindigkeit. Ein Rotor besitzt eine aerodynamische Kennlinie; sein bevorzugter Betriebspunkt hängt von dieser Auslegung ab. Ein Regler benötigt deshalb Informationen über die gesteuerte Anlage. Ein Algorithmus, der mit einem Rotor gut funktioniert, passt nicht automatisch zu einem anderen.
Was eine aktuelle PMSG-Studie untersucht
Eine in Wind am 9. Oktober 2026 veröffentlichte Arbeit untersucht einen nichtlinearen Drehzahlregler in Verbindung mit MPPT auf Basis der Schnelllaufzahl. Die Autoren vergleichen ihren Regler mit PI-, IP- und integralen Sliding-Mode-Alternativen. Die zugängliche Zusammenfassung beschreibt den Regelungsansatz, liefert hier jedoch nicht genügend Details, um einen im Feld nachgewiesenen Energieertragsvorteil oder die Eignung für eine konkrete kommerzielle Anlage festzustellen.
Praktisch sollten Sie fragen, wie ein Regler seinen Sollwert nachführt und sich beim Erreichen von Betriebsgrenzen verhält. Die Bezeichnung eines neuen Algorithmus allein ist keine Leistungsspezifikation.
Energiegewinnung und Schutz müssen zusammenwirken
Unterhalb des Nennbetriebs kann die Nutzung der verfügbaren Energie das Hauptziel sein. Werden Generator-, Umrichter- oder mechanische Grenzen erreicht, muss das System zusätzlich Leistung, Strom und Drehzahl begrenzen. Eine MPPT-Beschreibung sollte daher erläutern, wie die Anlage in den leistungsbegrenzten Betrieb übergeht.
Die Windnachführung betrifft eine andere Aufgabe: die Ausrichtung des Rotors zum Wind. Generator-Drehmomentregelung und Windnachführung ergänzen sich, doch elektrische Windnachführung lässt nicht erkennen, welches MPPT-Verfahren eine Anlage verwendet.
Was dies für ein MARSTON POWER-Projekt bedeutet
MARSTON POWER konzentriert sich auf PMSG-Windenergieanlagen mit elektrischer Windnachführung in den Leistungsklassen 5, 10, 20, 30 und 50 kW. Bewerten Sie Anlage und vorgesehenen Regler als aufeinander abgestimmtes System. Bei der 50 kW-Windenergieanlage mit elektrischer Windnachführunggilt dasselbe: Die Leistungsklasse allein beschreibt weder das Regelungsverfahren noch den Jahresenergieertrag.
- Welches MPPT-Verfahren wird verwendet und welche Messungen benötigt es?
- Welche Rotordrehzahl- und Generatorspannungsbereiche unterstützt der Regler?
- Wie werden Leistung, Strom und Drehzahl oberhalb des normalen Nachführbetriebs begrenzt?
- Welche Prüfergebnisse liegen für die vorgeschlagene Anlagen-Regler-Kombination vor?
Geben Sie bei einer Angebotsanfrage den Projektstandort, verfügbare Windmessungen, die geplante Energieversorgungsarchitektur und die gewünschte Anlagenklasse an. Fordern Sie die Dokumentation des passenden Reglers an, statt für alle PMSG-Systeme dieselbe Regelungsstrategie vorauszusetzen.
Forschungsquelle
Adila, A.; Kendouci, K.; Bouchetata, N.; Ghadbane, H. E.; Benbouhenni, H. Nonlinear Derivative Synergetic Speed Control for TSR-Based Maximum Power Extraction in PMSG Wind Energy Conversion Systems. Wind, 2026, 6(4), 57. Veröffentlicht am 9. Oktober 2026.
Dieser Artikel stützt sich auf die zugängliche Forschungszusammenfassung. Die Studie ist kein Test von MARSTON POWER-Ausrüstung und belegt nicht, dass der vorgeschlagene Algorithmus in MARSTON POWER-Produkten eingesetzt wird.