Jubiläums-Newsletter Ausgabe #6: „40 Jahre, 46 Turbinentypen: Innovationen in Bewegung”
Seit 1985 haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, die besten technologischen Lösungen zu liefern, um die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen. In den vergangenen 40 Jahren haben unsere Ingenieure unermüdlich eine breite Palette von Turbinen entwickelt, die auf insgesamt mehr als 46 unterschiedlichen Konzepten basieren. – Diese bemerkenswerte Leistung, die anfangs das Werk der Ingenieure zweier verschiedener Unternehmen war – die seit 2016 die Nordex Group bilden – spiegelt jahrzehntelange Innovation wider. Herzlichen Glückwunsch an alle Beteiligten! 👌
In den Anfängen der Windindustrie ging man allgemein davon aus, dass eine Vergrößerung der Turbinen ähnlich wie in der Luftfahrt zu Kosteneinsparungen führen würde. Man erwartete, dass die Windenergie einen ähnlichen wirtschaftlichen Weg einschlagen würde. Man musste jedoch feststellen, dass sich die Kostendynamik der Windenergie und der Energieertrag ganz anders verhielten. Im Laufe der Zeit verlagerte sich der Fokus der Branche: Statt einfach nur die installierte Leistung zu erhöhen, lag der Schwerpunkt auf der Kombination größerer Rotordurchmesser mit optimierter Nennleistung und höheren Türmen.
Begleiten wir unsere Ingenieure Michael Franke, VP Global Engineering, und Migueltxo Núñez, Chief Technology Officer, auf eine Zeitreise zu den wichtigsten Konstruktionsmerkmalen und Plattformkonzepten ausgewählter Onshore-Turbinentypen, die die Nordex Group in den vergangenen 40 Jahren entwickelt hat. Zahlreiche der damaligen Anlagen legten Schritt für Schritt den Grundstein für die heutige Spitzentechnologie der Nordex Group. Und verpassen Sie nicht den Test am Ende 😎.
Im Nachhinein betrachtet scheint es einfach nur eine Zahl zu sein: 46. Ungefähr so viele verschiedene Onshore-Turbinentypen wurden von Ingenieuren der Nordex Group in den vergangenen 40 Jahren konzipiert und entwickelt, von Projektmanagement-Teams errichtet und von Serviceteams gewartet – die verschiedenen Turmausführungen und Nabenhöhenvarianten der einzelnen Modelle nicht mitgerechnet. Somit wurde durchschnittlich mehr als ein Turbinentyp pro Jahr auf den Markt gebracht – mindestens!
Diese Leistung wird noch beeindruckender, wenn man die Größe der Rotorblätter, den Anstieg der installierten Leistung von 250 kW auf 7 MW und die Erhöhung der Nabenhöhe von rund 30 Metern auf heute über 179 Meter betrachtet.

Die ersten Nordex-Turbinen – allesamt stallgeregelte Anlagen
In den späten 1980er und frühen 1990er Jahren stellte Nordex seine ersten Anlagen vor. Nach heutigen Maßstäben waren sie klein – aber damals waren sie beeindruckend. Diese Turbinen hatten einen Rotordurchmesser von unter 30 Metern und eine maximale Leistung von „nur“ 250 kW. Aber man sollte ihre Bedeutung nicht unterschätzen: Die N27/250, die 1987 auf den Markt kam, war gemessen an der Nennleistung, damals die größte in Serie produzierte Windenergieanlage der Welt! (Siehe auch Ausgabe #2 „Die erste Windenergieanlage mit dem Markennamen Nordex“).
Einige Jahre später erweiterte Nordex die Rotorgrößen und entwickelte neue Modelle mit Rotordurchmessern von über 50 Metern. Die erste dieser Anlagen, die N52/800, lieferte 800 kW – mehr als die dreifache Leistung der ersten Nordex-Turbinen! Mit der N52/1000 betrat Nordex dann zudem Neuland und stieg in die Megawattklasse ein. Damit waren wir das erste Unternehmen weltweit, das Anlagen im Megawattbereich in Serie produzierte.
Wussten Sie schon? Damals reduzierte Nordex die Rotorblattlänge und optimierte die Größe des Maschinenhauses für ein Sondermodell. Dadurch konnte dieses Maschinenhaus problemlos in Containern verschifft werden und war damit perfekt für den Überseetransport geeignet.
Hier ein Blick ins Innere einer N52/1000- bzw. N54/1000-Turbine:
Die Megawatt-Turbine dieser Anlagenreihe bildete später die technische Grundlage für die nächste Generation: die N60/1300 und die N62/1300. In den darauffolgenden Jahren sollten diese Turbinen zum Verkaufsschlager werden. Doch was hatten all diese frühen Nordex-Turbinen gemeinsam?
Michael Franke: „In den 1980er und frühen 1990er Jahren war die Stallregelung weit verbreitet, die die Turbinen einfach und kostengünstig machte. Die Rotoren waren über Getriebe und Generator ohne Umrichter direkt an das Stromnetz angeschlossen. Die Leistung wurde durch den Strömungsabriss geregelt. Bei Fehlern und bei hohen Windgeschwindigkeiten wurde der Rotor durch Blattspitzen gebremst, die sich herausdrehten, um eine Überdrehzahl des Rotors zu verhindern.“
Offensichtlich waren stallregulierte Anlagen zu dieser Zeit recht erfolgreich. Ende der 1990er Jahre war Nordex mit einem JV an der Herstellung einer 600-kW-Anlage, der N43/600, in China beteiligt, und konnte hier bis 1999 einen Marktanteil von 76 % erobern. Im selben Jahr stellte Nordex auch die 1.000ste Windenergieanlage fertig – alle stallgeregelt.
„Aber auch diese Technologie stieß an ihre Grenzen“, fährt Franke fort. „Der Betrieb mit konstanter Drehzahl war weniger effizient und wies eine schlechtere Leistungsregelung auf als spätere Pitchsysteme, die für die Netzstabilität und die Einhaltung der Netzanforderungen entscheidend sind. Infolgedessen war das Stallkonzept überholt. Die N60 und die N62 waren die letzten Nordex-Turbinen mit Stallregelung“.

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Die weltweit erste 2,5-MW-Turbine
Der rasante Fortschritt in der Windtechnologie in den 1980er und 1990er Jahren ebnete den Weg für eine erste Multi-MW-Anlage von Nordex. Die Entwickler glaubten, die Technologie sei reif für einen großen Sprung – wurden die Erwartungen erfüllt?
„1999 brachten wir mit der N80/2500 die weltweit erste 2,5-MW-Turbine auf den Markt. Damit führten wir erneut die größte Leistung und den größten Rotor für eine Serienwindenergieanlage ein. Die Generation Alpha hatte ein neues Turbinendesign, das auch über ein Pitchsystem verfügte. Dieses Konzept bildete die Grundlage für unsere nachfolgenden Turbinengenerationen“, erklärt Franke.
Pitchgesteuerte Windturbinen verwenden Steuersysteme zur Überwachung der Leistungsabgabe und zur aktiven Anpassung des Blattwinkels (Pitch), um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Wenn die Leistung im Wind die Nennleistung der Turbine überschreitet, werden die Rotorblätter aus dem Wind genommen (gepitcht) und bei nachlassendem Wind neu positioniert. Auf diese Weise wird die Energiegewinnung optimiert. Dieses System verringert den Leistungsverlust und schützt die Turbine vor übermäßigem Drehmoment und überhöhter Drehzahl, insbesondere bei starkem Wind.
Ab dem Jahr 2000 verlief die Turbinenentwicklung von Nordex – ausgehend von der N80/2500 – nach dem Prinzip: evolutionär an Stelle von revolutionär. Die Pitchsteuerung wurde zum Standard, und bald erblickte auch die Generation Beta das Licht der Welt.
Viele Module und Weiterentwicklungen aus der Generation Beta sind in verschiedene Anlagentypen der nachfolgenden Generationen eingeflossen.

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Südwind-Turbinen
Einige Jahre zuvor hatte Nordex unter der Marke Südwind auch 1,5-MW-Turbinen hergestellt. Warum?
Franke: „Der Grund war, die Lücke zwischen unseren 1-MW- und 2,5-MW-Turbinen zu schließen. Um das Jahr 2000 ging ein Unternehmen namens Südwind Energiesysteme in Konkurs und wurde teilweise von Nordex übernommen. Wir haben es in Südwind Energy umbenannt.“
Zunächst sammelte Nordex mit kleineren 750-kW-Anlagen der S46 Erfahrungen mit dem Pitchsystem. Die in Lizenz gefertigten Südwind-Turbinen S70 und S77 gehörten später für mehrere Jahre zu den beliebtesten Nordex-Anlagen.
Das Konzept der auf Pitch-Technologie basierenden Südwind S70/1500 kW und Südwind S77/1500 baute auf den erfolgreichen Lösungen der Sub-Megawatt-Turbinen auf und passte diese an die Anforderungen der Megawattklasse an.
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Die Acciona-Windpower-Flotte – AW1500
Heute blicken viele Kollegen der Acciona Windpower – jetzt Teil des #TeamNordex – auf die dort entwickelten frühen Anlagen zurück: „Der erste Prototyp – eine von Acciona entwickelte AW60/1300 – wurde im August 2000 installiert. Sie verfügte über einen drehzahlvariablen Betrieb mit doppelt gespeistem Induktionsgenerator und Mittelspannungsausgang. Die Turbine hatte ein Pitchsystem mit drei Hydraulikzylindern und 29 Meter lange Rotorblätter“, erinnert sich Migueltxo Núñez. „Der zweite Prototyp von AW-Windturbinen war eine AW70/1300 mit Hydraulikmotoren. Anstelle von Elektromotoren und Batterien haben wir ein Pitchsystem mit Hydraulikmotoren und Hydraulikspeichern entwickelt. Diese Technologie wurde jedoch aufgegeben. Im Jahr 2002 kam eine Vorserie von 20 Turbinen auf den Markt, von denen zwölf mit einem hydraulischen Pitchsystem und acht mit einem elektromechanischen Pitchsystem ausgestattet waren.
Im Jahr 2006 wurde der erste Betonturm mit einer Nabenhöhe von 80 Metern errichtet, der eine AW77/1500 trug. Damit legten wir den Grundstein für unseren heutigen Hybridturm mit einer Nabenhöhe von 179 Metern und mehr.
Die AW77/1300 und die AW77/1500 waren mit die ersten Turbinen von Acciona Windpower.

Generation Gamma und Generation Delta
Von 2005 bis 2015 entwickelte Nordex neue Anlagentypen, die wir als Generation Gamma und Generation Delta kennen. Diese großen Turbinen hatten leichtere Komponenten. Die Rotorblätter waren im Verhältnis zu ihrer Länge leichter, was Gewichtseinsparungen beim Maschinenhaus und den Turmbaugruppen ermöglichte.
Generation Gamma
Die Generation Gamma war nach der im Jahr 2010 eingeführten Generation Beta die dritte Neuauflage der 2,5-MW-Plattform von Nordex. Was wurde verändert?
„Alle Turbinen dieser Serie zeichneten sich durch eine modulare Bauweise aus, die Wartung und Leistung im Vergleich zur Vorgängergeneration verbesserten. Zu den wichtigsten Merkmalen gehörten ein rückwärtiger Nabeneinstieg, ein integrierter Portalkran für mittelschwere Komponenten bis zu 1000 kg und wettergeschützte Wartungsmöglichkeiten, ohne dass das Dach des Maschinenhauses geöffnet werden musste“, sagt Franke.
Wussten Sie schon? Die 2011 eingeführte Turbine N117/2400 revolutionierte die Windindustrie – vor allem für Schwachwindstandorte. Der Grundgedanke war die perfekte Kombination eines Rotordurchmessers von 117 Metern mit einer Nennleistung von dann „nur“ 2,4 MW.
„Das Rotorblatt für diese Anlage war das erste mit Hauptgurten aus Karbonfaser. Die Gamma-Plattform konnte nur aufgrund dieser relativ leichten Blätter auf einen Durchmesser von 117 Metern erweitert werden“, erklärt Michael.
Danach baute Nordex bei allen neuen Anlagentypen – mit Ausnahme des späteren Modells N155 – Hauptgurte aus Karbonfaser in die Rotorblätter ein.


Die 3-MW-Plattformen
Im Jahr 2013 führte Nordex die Generation Delta ein – ein evolutionärer Schritt über die Gamma-Klasse hinaus. Was war neu?
„Mit der Generation Delta stiegen wir in die 3-MW-Klasse ein. Das Maschinenhaus wurde umgestaltet, um mehr Platz und eine bessere Zugänglichkeit für die Wartung zu bieten, mit einem wettergeschützten direkten Einstieg in die Nabe“, erinnert sich Franke.
Alle Anlagen der Generation Delta spiegelten die Nordex-Strategie wider, bewährte Konstruktionen an die jeweiligen Windklassen anzupassen und dabei Effizienz und Ertrag zu steigern.
Bei ihrer Markteinführung umfasste die Generation Delta drei Turbinen, die alle zur 3-MW-Klasse gehörten: die N100/3300, die N117/3000 und die N131/3000.

„Nach dem Zusammenschluss mit Acciona Windpower im Jahr 2016 begann die Nordex Group auch mit dem Vertrieb der AW3000-Baureihe“, ergänzt Migueltxo. „Diese 3-MW-Plattform umfasste bis zu sechs Turbinentypen, angefangen bei der AW100 bis hin zu Modellen für schwächere Windbedingungen.“

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Die Delta4000-Plattform – flexible Nennleistung
Im Jahr 2017 brachte Nordex die N149/4.5 auf den Markt und markierte damit den Start der Delta4000-Plattform. Auf der Grundlage ihres Vorgängermodells liefert diese Plattform nicht nur eine höhere Leistung, sondern war und ist auch die erste Turbine weltweit mit einer flexiblen Nennleistung.
Die N149/4.5, die später in N149/4.X umbeannnt wurde, kam mit standortspezifischen Leistungsoptionen von 4 bis 4,5 MW auf den Markt.

Die 5-MW-Klasse – 2019: ein Jahr mit gleich drei neuen Turbinentypen
„2019 brachte die Nordex Group kurz hintereinander drei Turbinen auf den Markt“, erinnert sich Núñez. „Die erste war die N149/5.X, die ebenfalls über eine flexible Nennleistung verfügte und mit der auch der Einstieg in die 5-MW-Klasse erfolgte. Daneben gewann auch die Länge der Rotorblätter bei der Entwicklung neuer Turbinenmodelle weiter an Bedeutung. Noch im selben Jahr stellten wir die N155 vor, die über einen 155-Meter-Rotor für mittlere Windstandorte verfügt. Heute wird das Modell N155 – wie alle früheren AW-Turbinen – nicht mehr hergestellt. Die N163/5.X nahm ihren Platz ein und hat seitdem mit einem 163-Meter-Rotor und einer Leistung von bis zu 5,7 MW Fahrt aufgenommen.“

Die 6-MW-Klasse
„Es dauerte jedoch nicht lange, bis wir die N163/6.X-Turbine vorstellten und damit im Jahr 2021 in die 6 MW-Klasse eingestiegen sind“, so Franke und Núñez weiter. „Auch diese Turbine bietet eine flexible Nennleistung von jetzt 6 bis fast 7 MW.“
Im Jahr 2022 schließlich brachten wir die N175/6.X auf den Markt, die über neu entwickelte, einteilige 85,7 Meter lange Rotorblätter und ebenfalls eine flexible Nennleistung von mehr als 6 MW verfügt. Die Nabenhöhen reichen von 112 bis 199 Metern, wobei die ersten Anlagen in Deutschland 2024 installiert wurden. 2025 errichteten wir die Turbinen bereits mit einer Nabenhöhe von 179 Metern.

Heute
„Heute umfassen unsere Windturbinen mit Leistungen von 3 bis 7 Megawatt, spezielle Modelle wie die zukünftige N169/5.X für den US-Markt oder Funktionen wie das Anti-Icing-System für kalte Regionen. Unsere hochmodernen Beton- und Hybridtürme erweitern unser wettbewerbsfähiges Produktportfolio. Alle unsere heutigen Turbinen basieren auf den Entwicklungen und Erfahrungen, die wir im Laufe der Zeit gemacht haben – zahlreiche Entwicklungen waren sehr erfolgreich, bei anderen müssen wir sagen ‚lessons learned‘ „, so Franke und Núñez abschließend.
Unsere Nordex-Ingenieure erhielten von der Windindustrie viel Anerkennung. Allein zwischen 2013 und 2021 verlieh das Magazin „Windpower Monthly“ Nordex viermal die begehrte Goldmedaille „Turbine des Jahres“, und zwar für die N117, N131, N149 und N163. Dies ist eine bemerkenswerte Anerkennung für unsere Innovationen.
Jetzt sind Sie an der Reihe, eine Goldmedaille zu verdienen – testen Sie Ihr Wissen. Wie schnell können Sie die angezeigte Turbinengeneration erkennen? Klicken Sie auf den „Link“ unten, um das Quiz zu starten: Das Bild wird nach und nach aufgedeckt. Klicken Sie auf die richtige Antwort, sobald Sie die Turbine erkennen.
Und wenn Sie Interesse haben, dann finden Sie hier einen Überblick über ausgewählte Anlagen der Nordex Group: