Leistungsstärkster End-of-Line-Prüfstand von ZF Wind Power

• ZF Wind Power engagiert sich gemeinsam mit seinen Partnern für eine nachhaltige Zukunft und startet die Serienproduktion von Antriebssträngen am belgischen Hauptsitz.
• ZF investiert in einen 15-MW-End-of-Line-Prüfstand, der ein beeindruckendes Drehmoment von 18 MNm bereitstellt, um die Einheit bei hohen Lastniveaus zu testen. Das einzigartige Design ermöglicht es dem Team, zwei Antriebsstränge pro Tag zu testen.
• Im ersten Quartal 2024 wird der erste in Serie gefertigte 15-MW-Antriebsstrang für den Offshore-Markt ZF Wind Power Lommel verlassen.
  Diese Modelle beschleunigen den Umstieg von klimaschädlichen Kraftstoffen auf saubere, erneuerbare Energieformen.

(WK-intern) – Lommel, Belgien. Dem aktuellen und zukünftigen Wachstum im Offshore-Markt begegnet ZF Wind Power mit der Investition in einen 15 MW End-of-Line-Prüfstand für komplette Antriebsstränge.

Die Nachfrage nach Windenergie steigt weltweit. Turbinen werden immer größer und leistungsfähiger.

Dadurch wächst der Antriebsstrang – das Herzstück der Turbine. Mit der Erweiterung des Portfolios von ZF Wind Power vom Seriengetriebe bis zur Serienfertigung des Antriebsstrangs werden die Fertigungsprozesse angepasst und der End-of-Line-Testprozess verbessert.
Die gemeinsame Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft beginnt in der Fertigung
Hersteller von Windturbinen ergreifen drastische Maßnahmen, um Risiken auf der Grundlage starker Marktfundamentaldaten für nachhaltiges Wachstum zu mindern. Während die Lieferkette der Windenergie vor enormen Herausforderungen steht, verpflichtet sich ZF, gemeinsam mit seinen Partnern wichtige Schritte zu unternehmen, um eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen.

Einer dieser Schritte ist die Integration der Antriebsstrangmontage auf Shopfloor-Ebene. Das Team verwendet ein fortschrittliches Softwaretool, um einen digitalen Zwilling der Produktionsanlage zu erstellen, bevor es die Anlage baut und die Montageprozesse unter maximaler Nutzung des verfügbaren Produktionswissens einrichtet. „Dabei werden alle notwendigen Montage- und Logistikschritte virtuell vordefiniert, in 3D geprüft, optimiert und validiert“, erklärt Felix Henseler, CEO von ZF Wind Power. Die ZF-Entwicklung eines digitalen Zwillings für die zukünftige Serienproduktion gewährleistet eine schnelle und effektive Integration in die bestehenden Fertigungsanlagen. „Dies beinhaltet eine vollständige Umgestaltung des aktuellen Setups zur Aufnahme zukünftiger Produktportfolios, einschließlich der V236-15,0 MW“, schließt Felix Henseler.

18 MNm Drehmoment zum Testen bei hoher Last Im ersten Quartal 2024 wird der erste in Serie produzierte 15-MW-Antriebsstrang für den Offshore-Markt ZF Wind Power Lommel verlassen. Bevor diese Antriebsstränge an den Bestimmungsort des OEMs geliefert werden, muss die Systemfunktionalität des kompletten Antriebsstrangs (Getriebe, Generator und Hauptlagerbaugruppe) überprüft werden. „Ein End-of-Line-Testzyklus überprüft die Funktion des Systems unter Last, testet sowohl Hydraulik- und Sensorverbindungen als auch Kontaktmuster für die Zahnräder und prüft zusätzlich Schmierung, Temperatur, Druck sowie Geräusch- und Vibrationspegel “, erklärt Martin Knops, CTO von ZF Wind Power. Der End-of-Line-Prüfstand für ZF Wind Power wird im Herbst 2023 von R&D geliefert. Er führt sehr energieeffiziente Belastungstests durch, angetrieben von den 15-MW-Generatoren der Antriebsstränge, die beeindruckende 18 MNm Drehmoment zur Verfügung stellen Testen Sie das Gerät bei hoher Belastung. Dieser abschließende Test stellt sicher, dass der Antriebsstrang und alle seine Verbindungen auch unter allen Naturgewalten so funktionieren, wie sie sollen. „Der End-of-Line-Prüfstand reduziert die Montagezeit um bis zu 90 Prozent, wodurch wir zwei Antriebsstränge pro Tag testen können. Das ist eine Win-Win-Situation für uns und unseren Partner Vestas“, fasst Martin Knops zusammen.

Antwort auf das Offshore-Wachstum: 15,0-MW-Antriebsstrang in Serienproduktion Europa will bis 2030 unabhängiger von fossilen Brennstoffen werden. WindEurope erklärt, dass die EU bis 2030 jährlich durchschnittlich 31 GW bauen muss, um das Ziel zu erreichen. Im Jahr 2022 installierte Europa 19 GW neue Windkraftleistung, von denen 2,5 GW in sieben Offshore-Windparks ans Netz gingen. REPowerEU, die neue Energiepolitik der EU, hat den Ausbau der Offshore-Windenergie verstärkt, um das zukünftige Energiesystem Europas mit Strom zu versorgen. Derzeit liegt die installierte Offshore-Kapazität Europas bei 30,3 GW. Da neue, leistungsstärkere Turbinen auf den Markt kommen, wird erwartet, dass die Nennleistung der durchschnittlich installierten Offshore-Windturbinen ab 2023 steigen wird. „Mit dem Start der Serienproduktion des 15-MW-Antriebsstrangs im Jahr 2024 können wir unseren Partner bei der zeitnahen Lieferung von Offshore-Windprojekten unterstützen“, erklärt Felix Henseler. Dank der engen Partnerschaft mit Vestas sind wir jetzt in der Lage, innovative Antriebsstrangmodelle für Offshore-Turbinen herzustellen, die bis zu 80 GWh/Jahr produzieren können. Das entspricht dem jährlichen Stromverbrauch von 20.000 Haushalten. „Diese Modelle werden den Umstieg von klimaschädlichen Kraftstoffen auf saubere, erneuerbare Energieformen beschleunigen. Wir sind stolz darauf, gemeinsam mit unseren Partnern eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen“, schließt Felix Henseler.

Most powerful end-of-line test bench for ZF Wind Power

• ZF Wind Power is committed to empowering a sustainable future with its partners and kicks off serial powertrain production at the Belgian headquarter.
• ZF is investing in a 15 MW end-of-line test rig, providing an impressive 18 MNm of torque to test the unit at high load levels. The unique design enables the team to test two powertrains a day.
• In the first quarter of 2024, the first serial-produced 15 MW powertrain for the offshore market will leave ZF Wind Power Lommel. These models will accelerate the shift from climate-damaging fuels toward clean, renewable types of energy.

Lommel, Belgium. ZF Wind Power answers the current and future growth in the offshore market with the investment in a 15 MW end-of-line test bench for complete powertrains.

The demand for wind energy is increasing worldwide. Turbines are getting bigger and more powerful. As a result, the powertrain – the heart of the turbine – is growing. With the expansion of ZF Wind Power’s portfolio from the serial gearbox to serial powertrain production, the manufacturing processes will be adapted, and the end-of-line test process upgraded.

Empowering a sustainable future together starts on the shop floor

Wind turbine manufacturers are taking drastic measures to mitigate risks based on strong market fundamentals for achieving sustainable growth. While the wind energy supply chain faces massive challenges, ZF commits to taking important steps in empowering a sustainable future together with its partners.

of these steps is the integration of powertrain assembly at the shop floor level. The team uses an advanced software tool to build a digital twin of the production facility before building the plant and setting up the assembly processes with maximum use of available production knowledge. “This encompasses all necessary assembly and logistical steps to be virtually predefined, checked in 3D, optimized, and validated,” explains Felix Henseler, CEO of ZF Wind Power. The ZF development of a digital twin for future serial production ensures swift, effective integration in the existing manufacturing facilities. “This involves completely transforming the current set-up for accommodating future product portfolios, including the V236-15.0 MW,” concludes Felix Henseler.

18 MNm of torque to test at high load levels

In the first quarter of 2024, the first serial-produced 15 MW powertrain for the offshore market will leave ZF Wind Power Lommel. Before these powertrains are shipped to the OEM’s destination, the system functionality of the complete powertrain (gearbox, generator, and main bearing assembly) needs to be verified. “An end-of-line test cycle will check the function of the system under load, testing both hydraulics and sensor connections, as well as contact patterns for the gears, in addition to checking lubrication, temperature, pressure, and noise and vibration levels,” explains Martin Knops, CTO of ZF Wind Power.

The end-of-line test rig for ZF Wind Power will be delivered by R&D in the fall of 2023. It conducts very energy-efficient load tests, powered by the 15 MW generators of the powertrains, providing an impressive 18 MNm of torque to test the unit at high load levels. This final test ensures that the powertrain and all its connections work as they should, even when exposed to all forces of nature. “The end-of-line test rig reduces mounting time by up to 90 percent which enables us to test two powertrains a day. This is a win-win situation for us and our partner Vestas,“ summarizes Martin Knops.

Answering the offshore growth: 15.0 MW powertrain in serial production Europe plans to become less dependent upon fossil fuels by 2030. WindEurope explains that the EU needs to build an average of 31 GW every year up to 2030 to stay on target. In 2022, Europe installed 19 GW of new wind power capacity, of which 2.5 GW were connected to the grid across seven offshore wind farms. REPowerEU, the EU’s new energy policy, has doubled down on the expansion of offshore wind to help power Europe’s future energy system. Currently, Europe’s installed offshore capacity stands at 30.3 GW. With new, more powerful turbines about to enter the market, the average installed offshore wind turbines are expected to see their power ratings increase from 2023 on. “With serial production of the 15 MW powertrain to commence in 2024, we will be able to support our partner in the prompt delivery of offshore wind projects,“ explains Felix Henseler. Thanks to the close partnership with Vestas, we are now able to manufacture innovative powertrain models for offshore turbines that can produce up to 80 GWh/year. This is the equivalent of the annual electricity consumption of 20,000 households. “These models will accelerate the shift from climate-damaging fuels towards clean, renewable types of energy. We are proud to empower a sustainable future together with our partners,” concludes Felix Henseler.+

ZF Wind Power
ZF Wind Power is a global leader in technology-driven manufacturing and a service partner in the global wind turbine gearbox industry. The company is leading the high-performance onshore segments with products up to 8,000 kNm and is the first to exceed 200 Nm/kg torque density in compact modular platform designs. ZF delivered the world’s first offshore 9.5 MW wind turbine gearbox and delivered, in close cooperation with its partner, the first prototypes of the next-generation offshore powertrains. The company has the world’s largest installed capacity of +8 MW offshore wind turbine gearboxes. Since they entered the wind industry in 1979, ZF Wind Power has delivered more than 80,000 gearboxes, powering as much as 180 GW (mainly high-performance) wind turbines, covering almost 25 percent of the total installed capacity of geared-driven wind turbines worldwide. Together with its partners, the company constantly invests in the wind market to empower a sustainable future together.

About ZF
ZF is a global technology company supplying systems for passenger cars, commercial vehicles, and industrial technology, enabling the next generation of mobility. ZF allows vehicles to see, think, and act. Within the four technology domains of Vehicle Motion Control, Integrated Safety, Automated Driving, and Electric Mobility, ZF offers comprehensive product and software solutions for established vehicle manufacturers and newly emerging transport and mobility service providers. ZF electrifies a wide range of vehicle types. With its products, the company contributes to reducing emissions, protecting the climate, and enhancing safe mobility. With some 165,000 employees worldwide, ZF reported sales of €43.8 billion in the 2022 fiscal year. The company operates 168 production locations in 32 countries.
For further press information and photos, please visit www.zf.com.

PR: ZF Wind Power Antwerpen

PB: The end-of-line test rig conducts load tests, powered by the +15 MW motor, providing an impressive 18 MNm of torque to test the unit at high load levels.