Łopata turbiny wiatrowej oderwała się i spadła ze 100 metrów. Co mogło doprowadzić do awarii?

• Od 19-letniej turbiny w Niemczech oderwała się łopata i spadła z ok. 100 metrów. Przyczynę awarii ma dopiero ustalić szczegółowa ekspertyza.
• Możliwe powody to zmęczenie materiału, mikropęknięcia, degradacja kompozytu albo wcześniejsze uszkodzenia. Sam wiek turbiny nie wystarcza do oceny jej stanu.
• Zdarzenie nie przesądza o bezpieczeństwie całej energetyki wiatrowej. Pokazuje jednak, jak ważne są regularne inspekcje, monitoring i decyzje o repoweringu oparte na danych.

W pobliżu Aalen-Waldhausen w Badenii-Wirtembergii od turbiny wiatrowej oderwała się łopata wirnika i spadła z wysokości około 100 metrów. Według wstępnych informacji nikt nie został ranny, teren wokół instalacji zabezpieczono, a turbiny zostały wyłączone do czasu wyjaśnienia przyczyn zdarzenia. Do awarii doszło 5 lipca 2026 roku między miejscowościami Waldhausen i Hülen. Uszkodzona maszyna miała pracować od około 19 lat i była przeznaczona do zastąpienia w ramach planowanego repoweringu.

Przyczyny nie można wskazać bez ekspertyzy

Oderwanie łopaty wygląda spektakularnie, ale sam widok uszkodzenia nie pozwala ustalić jego źródła. Dopiero oględziny elementów, analiza danych z systemu sterowania oraz dokumentacji serwisowej mogą pokazać, czy problem zaczął się w materiale, połączeniu konstrukcyjnym, układzie regulacji łopat czy wskutek wcześniejszego zdarzenia pogodowego.

Możliwych przyczyn jest wiele. W grę mogą wchodzić zmęczenie materiału, mikropęknięcia, rozwarstwienie kompozytu, degradacja połączeń klejonych, uszkodzenie po uderzeniu pioruna albo błąd systemu pitch, który odpowiada za zmianę kąta ustawienia łopat. Badania nad turbinami wskazują, że ich elementy kompozytowe są przez lata poddawane zmiennym i powtarzalnym obciążeniom, dlatego rozwój uszkodzeń należy analizować w całym okresie pracy urządzenia.

Łopaty przez lata pracują w trudnych warunkach

Łopata turbiny jest wykonana głównie z materiałów kompozytowych, które zapewniają jej odpowiednią wytrzymałość przy możliwie małej masie. Podczas eksploatacji element musi jednak znosić miliony cykli obciążenia, zmieniający się kierunek wiatru, turbulencje, mróz, promieniowanie UV, grad, deszcz oraz uderzenia piorunów.

Szczególnie narażona jest krawędź natarcia, czyli część łopaty, która pierwsza styka się z powietrzem i opadami. Powtarzające się uderzenia kropli deszczu, gradu i drobin mogą powodować erozję powierzchni, a niewielkie uszkodzenia pozostawione bez naprawy mogą z czasem się powiększać.

Nie oznacza to, że każda starsza turbina stanowi zagrożenie. Oznacza natomiast, że jej rzeczywisty stan techniczny powinien wynikać z badań, a nie wyłącznie z wieku albo z założenia, że skoro maszyna pracowała poprzedniego dnia, to może działać dalej.

Jak sprawdza się stan łopat turbiny?

Podstawą są regularne oględziny powierzchni łopat wykonywane z ziemi, za pomocą dronów albo przez techników pracujących na linach. Takie inspekcje pozwalają wykryć między innymi pęknięcia, ubytki powłoki, ślady wyładowań atmosferycznych oraz erozję krawędzi.

Uszkodzenia wewnętrzne są trudniejsze do zauważenia, dlatego stosuje się również termografię, ultradźwięki i inne metody badań nieniszczących. Dane z systemów SCADA, czujników drgań i monitoringu konstrukcji mogą dodatkowo pokazać, że jedna z łopat zaczęła zachowywać się inaczej niż pozostałe. W badaniach nad monitoringiem turbin wykazano, że analiza zmian częstotliwości drgań może pozwolić na wykrycie rozwijającego się uszkodzenia jeszcze przed jego identyfikacją podczas standardowej obsługi.

Żadna pojedyncza metoda nie daje jednak pełnej odpowiedzi. Zdjęcie wykonane dronem może ujawnić uszkodzenie powierzchni, ale nie zawsze pokaże pęknięcie wewnątrz konstrukcji albo degradację połączenia klejonego.

Repowering nie jest reakcją na jedną awarię

Planowane zastąpienie starszych turbin nowymi jednostkami nie oznacza automatycznie, że eksploatowane urządzenia były niebezpieczne. Repowering jest normalnym etapem zarządzania farmą, szczególnie gdy maszyny zbliżają się do końca projektowanego okresu pracy albo ich dalsze remontowanie przestaje być ekonomicznie uzasadnione.

Nowe turbiny mogą uzyskiwać większą moc i produkować więcej energii przy mniejszej liczbie urządzeń. Są również wyposażone w nowsze systemy sterowania, monitorowania obciążeń i diagnostyki, choć sama wymiana technologii nie eliminuje ryzyka awarii. Badania dotyczące repoweringu w Niemczech pokazują jednocześnie, że modernizacja starszych parków nie zawsze jest prosta, ponieważ nowe urządzenia muszą spełniać aktualne wymagania przestrzenne i administracyjne.

• Zobacz również: Pierwsza energia z polskiego offshore trafiła do sieci! Baltic Power zaczyna zasilać krajowy system

Wiek turbiny nie może być jedynym kryterium

Turbiny projektuje się zwykle z myślą o wieloletniej eksploatacji, często trwającej około dwóch dekad lub dłużej. Po osiągnięciu zakładanego okresu pracy urządzenie nie musi zostać natychmiast zdemontowane, ale przedłużenie jego działania wymaga oceny stanu konstrukcji i pozostałej żywotności poszczególnych elementów.

O dalszej pracy powinien więc decydować wynik badań, historia obciążeń, stan fundamentu, wieży, gondoli i łopat oraz dostępność części zamiennych. Dwie turbiny zbudowane w tym samym roku mogą znajdować się w zupełnie innym stanie, jeśli pracowały w odmiennych warunkach i miały inną historię serwisową.

Raport powinien odpowiedzieć na konkretne pytania

Ekspertyza po zdarzeniu pod Aalen powinna wskazać przede wszystkim miejsce rozpoczęcia pęknięcia i sposób jego dalszego rozwoju. Ważne będzie również ustalenie, kiedy wykonano ostatni przegląd, czy wcześniej zauważono uszkodzenia oraz czy system monitoringu rejestrował nietypowe drgania, nierównowagę wirnika lub problemy z ustawieniem łopaty.

Należy też sprawdzić, czy doszło do wcześniejszego uderzenia pioruna i czy podobne elementy są wykorzystywane w innych turbinach. Jeśli kilka maszyn ma ten sam typ łopat lub podobną historię eksploatacji, czasowe wyłączenie bliźniaczych jednostek do zakończenia inspekcji może być uzasadnionym środkiem ostrożności.

Poważne uszkodzenia turbin zdarzają się rzadko w stosunku do liczby pracujących urządzeń, ale oderwanie łopaty albo zawalenie wieży ma poważne konsekwencje i wymaga zabezpieczenia znacznego obszaru. Według danych przywoływanych przez niemieckie władze i TÜV ciężkie uszkodzenia dotyczą mniej niż 0,2 proc. działających w kraju turbin rocznie, przy czym do tej kategorii zaliczane są różne rodzaje poważnych awarii, nie tylko oderwanie łopaty.

Zdarzenie pod Aalen nie przesądza o bezpieczeństwie całej energetyki wiatrowej. Pokazuje natomiast, że eksploatacja turbiny nie kończy się po jej podłączeniu do sieci, a decyzja o remoncie, dalszej pracy lub repoweringu powinna wynikać z dokumentacji i aktualnej oceny technicznej, a nie tylko z wieku urządzenia.

Źródła: wind-watch.org, Schwäbische.de
Zdjęcie główne: merkur.de