Während Großbritannien seine Klimaneutralitätsziele mit Hochdruck verfolgt, breiten sich Solaranlagen im Kraftwerksmaßstab von den Ebenen Lincolnshires bis in die schottischen Hochlagen aus. Die Herausforderung für Projektentwickler besteht nicht mehr nur in der Erzeugung von Solarstrom, sondern darin, jeden Tag die maximal mögliche Kilowattstunde aus jedem einzelnen Modul herauszuholen. Solarnachführungssysteme haben sich als bewährte Lösung erwiesen, und die Zahnstange ist die geräuscharme mechanische Komponente, die eine präzise Nachführung über eine Lebensdauer von 25 Jahren hinweg zuverlässig und wirtschaftlich macht.Ein Solartracker positioniert Photovoltaikmodule kontinuierlich so, dass sie dem Sonnenstand von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang folgen. Im Vergleich zu fest installierten Anlagen steigern einachsige Tracker die jährliche Energieausbeute konstant um 20–301 TP5T, während zweiachsige Konfigurationen diesen Zuwachs auf 40–451 TP5T erhöhen. Um diese Präzision Tag für Tag unter verschiedensten Bedingungen – von salzhaltiger Küstenluft bis hin zu frostigen Hochlandgebieten – zu erreichen, ist ein mechanisches Antriebssystem erforderlich, das Positioniergenauigkeit mit langfristiger Stabilität vereint. Genau diese Rolle spielt die Zahnstange in jeder Solartracking-Anwendung.
Eine Zahnstange ist eine lineare Zahnstange, die mit einem Ritzel in Eingriff kommt, um die Drehbewegung eines Motors in eine gleichmäßige, kontrollierte Winkel- oder Linearbewegung umzuwandeln. Bei einem Solartracker bedeutet dies die präzise Neigung und Drehung der Modulreihen – so wird sichergestellt, dass die Module der Sonne mit minimalem Winkelfehler und maximaler Energieausbeute zu jeder Stunde des Tageslichts folgen.
Ever Power Zahnstangen, die auf einem einachsigen Solarnachführungssystem installiert sind – entwickelt für die Außenbedingungen in Großbritannien.
Wie die Zahnstange einen Solartracker antreibt
Bei einem einachsigen Solartracker greift ein motorisiertes Ritzel in die Zahnstange ein, die entlang des tragenden Drehmomentrohrs des Trackers montiert ist. Durch die Drehung des Ritzels durch den Motor wird die gesamte Modulreihe den ganzen Tag über in einem gleichmäßigen Bogen von Osten nach Westen geführt. Die Genauigkeit der Zahnteilung bestimmt, wie präzise die Module zu jedem Zeitpunkt auf die tatsächliche Position der Sonne ausgerichtet sind – ein direkter Einflussfaktor auf die Energieausbeute über den gesamten Tag.
Die Zweiachsennachführung erfordert Zahnstangenantriebe mit zwei zueinander senkrechten Achsen – eine für die Ost-West-Azimutbewegung und die andere für den Höhenwinkel. Mit zunehmender Größe der Nachführanlage steigen die Anforderungen an die Zahnstangen, da Fertigungstoleranzen, Zahnpassung und Modulverbindungsgenauigkeit die Synchronisation des Antriebs über Hunderte von Metern Modulreihe direkt beeinflussen. Ever Power fertigt Zahnstangen nach DIN 3960 und DIN 3962 in den Stahlsorten C45, 40Cr und Edelstahl mit feuerverzinkten oder pulverbeschichteten Oberflächen, die für die korrosiven Bedingungen in britischen Solaranlagen geeignet sind.
Technische Parameter – Zahnstangen für Solarnachführung
Warum Solartechniker unsere Zahnstangen spezifizieren
Hohe Pitchgenauigkeit
Die Zahnteilungsfehler werden auf ±0,02 mm pro 300 mm begrenzt, wodurch Positionsabweichungen und Paneelfehlausrichtungen vermieden werden. Diese hohe Präzision gewährleistet eine gleichbleibende Leistung der Solarnachführung in jeder Reihe einer großflächigen Anlage, reduziert Korrekturen im Regelsystem und verbessert die langfristige Zuverlässigkeit des Energieertrags.
Bewährte Korrosionsbeständigkeit
Feuerverzinkte Beschichtungen entsprechen der Norm BS EN ISO 1461 und bieten dauerhaften Schutz vor Feuchtigkeit, Frost und salzhaltiger Luft, wie sie in britischen Solarparks häufig vorkommen. Für Küstenstandorte in Cornwall, East Anglia und an der schottischen Küste, wo die Korrosionsbelastung besonders hoch ist, sind optional Varianten aus Edelstahl 316 erhältlich.
Nahtlose Modulverbindung
Die einzelnen Zahnstangensegmente werden mittels präzisionsgeschliffener Stoßstücke verbunden, die die Zahnkontinuität mit der gleichen Genauigkeit wie der Zahnstangenkörper selbst gewährleisten. Dadurch werden Positionsfehler und Mikrovibrationen vermieden, die durch schlecht verbundene Zahnstangen entstehen und insbesondere bei längeren Schienenreihen mit einer Spannweite von 80 Metern oder mehr problematisch sind.
25 Jahre Nutzungsdauer
Induktionsgehärtete Zahnflanken widerstehen dem zyklischen Verschleiß, der durch zehntausende Nachführzyklen pro Jahr unter kombinierter mechanischer, thermischer und umweltbedingter Belastung entsteht. Die Zahnstangen für Solartracker von Ever Power sind auf die von Projektentwicklern und Kreditgebern im Bereich der Photovoltaik-Großanlagen erwartete Betriebsdauer von 25 Jahren ausgelegt.
Anwendungsszenarien – Wo Zahnstangen Solartracker antreiben
Der britische Solarsektor umfasst eine breite Palette an Anlagentypen, wobei Zahnstangenantriebe eine zentrale Rolle im mechanischen Antrieb jeder einzelnen Anlage spielen. Solarparks im Versorgungsmaßstab in England, Schottland und Wales nutzen einachsige Nachführsysteme mit einer Länge von Hunderten von Metern. Ein durchgehender Zahnstangenantrieb synchronisiert die Bewegung der Module in jeder Reihe, wodurch die Anzahl der Antriebsmotoren reduziert und die Systemeffizienz verbessert wird. Bei diesen großen Anlagen sind die mechanische Belastbarkeit und die Verbindungsgenauigkeit der Zahnstangenantriebe besonders wichtig, da sich selbst geringfügige Positionsungenauigkeiten über die gesamte Reihenlänge summieren und die jährliche Energieausbeute mindern.
Solarparks im Versorgungsmaßstab
Von 5 MW bis über 150 MW bei Projekten in ganz England und Schottland erstrecken sich die durchgehenden Zahnstangenantriebe über die gesamte Länge jeder Trackerreihe und ermöglichen so eine gleichmäßige und präzise Ost-West-Bewegung der Schalttafeln bei minimaler Motorbelastung.
Agri-PV-Systeme
Zweiachsige Nachführantriebe in agrarphotovoltaischen Anlagen nutzen Zahnstangen, um saisonale Neigungswinkel zu programmieren und so die Energieerzeugung mit der optimalen Lichtverfügbarkeit für Nutzpflanzen oder Weidetiere unter den Paneelen in Einklang zu bringen.
Gewerbliche Dach-Tracker
Auf großen Gewerbedächern in Birmingham, Manchester und London werden flache Zahnstangenantriebe installiert, die eine Neigungsverstellung ermöglichen, ohne die Nachteile von Gewicht und Platzbedarf hydraulischer Systeme in Kauf nehmen zu müssen.
Konzentrierte Solarenergie (CSP)
Parabolrinnen-CSP-Systeme erfordern eine Winkelpositionierung innerhalb von 0,01 Grad. Hochpräzise schrägverzahnte Zahnstangen mit vorgespannten, spielfreien Ritzeln gewährleisten die erforderliche Nachführgenauigkeit, um den Solarstrom präzise auf das Receiver-Rohr zu fokussieren.
Kundenerfolgsbeispiel
Fallstudie · England · Erneuerbare Energien
60-MW-Solarpark mit einachsigem Tracker, Lincolnshire
Ein unabhängiger Stromerzeuger aus Großbritannien errichtete 2022 in Lincolnshire einen 60-MW-Freiflächen-Solarpark auf landwirtschaftlichen Flächen. Das Projekt umfasste 480 einachsige Nachführsysteme, die jeweils einen durchgehenden Zahnstangenantrieb über die gesamte Reihenlänge benötigten. Der Gesamtbedarf an Zahnstangen betrug über 18.000 Laufmeter. Die baulichen Gegebenheiten stellten eine besondere Herausforderung dar: Das landwirtschaftliche Klima in Lincolnshire vereint hohe Luftfeuchtigkeit mit korrosiven Bodeninhaltsstoffen, und der Wind auf dem flachen Gelände übte das ganze Jahr über anhaltende Seitenkräfte auf die Nachführsysteme aus.
Das Ingenieurteam wählte schrägverzinkte Zahnstangen des Moduls 5 aus C45-Stahl mit Feuerverzinkung, gefertigt nach DIN 9. Alle Abschnitte wurden mit präzisionsgefertigten Verbindungsstücken geliefert, um eine durchgehende Verzahnung über alle Verbindungen hinweg zu gewährleisten. Die Lieferung erfolgte in drei Phasen, die jeweils auf den Bauzeitplan der Baustelle abgestimmt waren. In der gesamten Lieferkette wurden keine Lieferverzögerungen verzeichnet.
Nach 18 Monaten Betrieb verzeichnete das Ortungssystem keine Wartungsfälle im Zusammenhang mit der Zahnstange. Der jährliche Energieertrag übertraf den P50-Prognosewert um 6,21 TP5T. Dieses Ergebnis führte der leitende Ingenieur des Projekts unter anderem auf die konstant geringe Spielfreiheit des Antriebs zurück, wodurch Winkelpositionierungsfehler während der kritischen morgendlichen und abendlichen Ortungszyklen reduziert wurden.
„Die Zahnstangen wurden termingerecht und gemäß Spezifikation geliefert. Nach 18 Monaten Betrieb hat das Antriebssystem keinerlei Eingriffe benötigt. Wir würden dieses Produkt jederzeit wieder für zukünftige Projekte einsetzen.“ – Leitender Maschinenbauingenieur, Solarparkprojekt Lincolnshire
Was unsere Kunden sagen
Wir beschafften Zahnstangen für ein 35-MW-Tracker-Projekt in der Nähe von Edinburgh. Das Team beriet uns hinsichtlich der Material- und Beschichtungsoptionen für den Einsatz an der Küste. Nach zwei schottischen Wintern ist an keinem Zahnstangensegment Korrosion sichtbar. Der Service war während des gesamten Prozesses reaktionsschnell und fachlich kompetent.
James H. – Einkaufsleiter, EPC-Auftragnehmer mit Sitz in Edinburgh
Wir standen bei der Installation eines Dachtracking-Systems in Manchester unter großem Zeitdruck. Die Zahnstangen wurden passgenau zugeschnitten und einbaufertig geliefert. Die Maßgenauigkeit entsprach exakt den Vorgaben und sparte uns vor Ort erhebliche Montagezeit. Für unser nächstes Projekt werden wir definitiv wieder auf diesen Service zurückgreifen.
Sarah M. – Projektmanagerin, Greater Manchester Renewable Installations
Für unser Agrar-PV-Pilotprojekt in Wales benötigten wir zweiachsige Nachführantriebe mit sehr präziser Positionierung. Die Schrägverzahnungs-Zahnstangen boten das von unserem Steuerungssystem geforderte Spiel. Die Materialzertifikate und Prüfberichte waren umfassend und vereinfachten unseren Beschaffungsprozess erheblich.
Rhys D. — Systemingenieur, Welsh Agri-Solar Development Ltd.
Kundenspezifische Zahnstangenfertigung für Solartracker-OEMs
Ever Power betreibt eine vertikal integrierte Fertigungsanlage mit CNC-Zahnstangenfräsanlagen, Zahnstangenschleifmaschinen, Induktionshärteanlagen und eigener Koordinatenmesstechnik. Dank dieser lückenlosen Produktionskette können OEMs von Solartrackern und EPC-Auftragnehmer Zahnstangen exakt nach ihren Projektanforderungen spezifizieren – von Modulteilung und Zahnprofil über Abschnittslänge, Befestigungslochmuster und Oberflächenbeschichtung bis hin zu Verbindungselementen. Alle Spezifikationen werden in einer einzigen Bestellung mit vollständiger Materialrückverfolgbarkeit zusammengefasst.
Ob es sich um eine kleine Prototypenserie zur Validierung des Tracker-Konzepts oder um eine Serienproduktion für einen 100-MW-Kraftwerkspark handelt – unsere Fertigungskapazität ist flexibel skalierbar. Wir bieten britischen Solarentwicklern spezialisierte Projektunterstützung und betreuen Kunden in England, Schottland, Wales und Nordirland. Dank unserer etablierten Exportlogistik in ganz Europa können wir diese Anforderungen erfüllen. Die Standard-Produktionszeit für bestätigte Aufträge beträgt vier bis sechs Wochen ab technischer Freigabe.
CNC-Zahnstangenfräsen
Produktionskapazität für hohe Stückzahlen
Zahnstangenschleifen
DIN 6-Genauigkeit erreichbar
Induktionshärtung
Zahnhärte HRC 48–56
Vollständige Rückverfolgbarkeit
Materialzertifikate und Inspektionsberichte
Häufig gestellte Fragen
Welcher Zahnstangentyp eignet sich am besten für einen einachsigen Solartracker, der auf einem britischen Solarpark installiert ist?
Für Solarparkanwendungen in Großbritannien werden Module mit 4 oder 5 Wendeln verwendet. Zahnstange Die Ausführung in C45-Stahl mit Feuerverzinkung ist in der Regel die beste Wahl. Schrägverzahnte Zähne verteilen die Last progressiv entlang der Zahnflanke, reduzieren so die Antriebsgeräusche und bewältigen die zyklische Belastung, die einachsige Nachführsysteme über Zehntausende von Betriebszyklen pro Jahr erzeugen. Die Feuerverzinkung nach BS EN ISO 1461 bietet den erforderlichen Korrosionsschutz für den langfristigen Außeneinsatz in England, Schottland und Wales, wo Feuchtigkeit und Frost ständige saisonale Herausforderungen darstellen.
Was kostet eine maßgefertigte Zahnstange für ein Solarnachführungsprojekt, und wo kann ich ein Angebot von einem britischen Anbieter erhalten?
Der Preis für Zahnstangen für Solarnachführungen hängt von der Modulgröße, dem Material, der Oberflächenbehandlung, der Profillänge und der Bestellmenge ab. Bei Großprojekten reduzieren Mengenrabatte die Kosten pro Meter erheblich. Um ein präzises Angebot für Ihr spezifisches Solarnachführungsprojekt in Großbritannien zu erhalten, kontaktieren Sie das Team von [email protected] direkt mit Ihren Projektspezifikationen. Wir senden Ihnen in der Regel innerhalb von zwei Werktagen nach Eingang Ihrer Anfrage ein vollständiges schriftliches Angebot zu.
Welches Zahnstangenmaterial sollte ich für einen Solartracker an einem Küstenstandort in Großbritannien wählen, wo Salzkorrosion ein Problem darstellt?
Für Solaranlagen an der Küste – insbesondere solche, die nur wenige Kilometer vom Meer entfernt liegen, beispielsweise in Cornwall, East Anglia oder an der schottischen Westküste – werden Zahnstangen aus Edelstahl 316 oder aus C45-Stahl mit einer kombinierten feuerverzinkten und pulverbeschichteten Duplex-Beschichtung empfohlen. Edelstahl 316 benötigt keine laufende Beschichtungswartung, ist aber in der Anschaffung teurer. Die duplexbeschichtete Variante aus Kohlenstoffstahl bietet für die meisten Küstenprojekte in Großbritannien ein optimales Verhältnis zwischen Korrosionsbeständigkeit und Projektbudget.
Wie finde ich einen zuverlässigen Lieferanten für Zahnstangen, der Lieferungen nach England, Schottland oder Wales innerhalb eines Bauzeitplans realisieren kann?
Bei der Auswahl von Lieferanten für Solartracker-Projekte in Großbritannien sollten Sie auf Hersteller achten, die Materialprüfzeugnisse, Maßprüfberichte und eine klare, phasenweise Lieferzusage vorlegen können. Ever Power hat bereits für zahlreiche britische Solaranlagen Zahnstangensysteme geliefert, die auf die jeweiligen Bauphasen abgestimmt waren. Wir liefern direkt zur Baustelle oder an Fertigungsstätten. Unsere Standard-Produktionszeit für bestätigte Aufträge beträgt vier bis sechs Wochen ab Erhalt der freigegebenen Zeichnungen und der Auftragsbestätigung.
Wann sollte ich für mein Photovoltaik-Nachführsystem eine schrägverzahnte Zahnstange einer geradverzahnten Zahnstange vorziehen?
Schrägverzahnte Zahnstangen sind die bevorzugte Wahl für Solarnachführungssysteme, bei denen ein ruhiger, gleichmäßiger Betrieb und eine hohe Tragfähigkeit über eine lange Nachführreihe die wichtigsten technischen Anforderungen darstellen. Der schräge Zahneingriff verteilt die Kraft progressiv statt abrupt, wodurch Vibrationen und Antriebsgeräusche reduziert werden – besonders relevant bei großen einachsigen Anlagen, bei denen mehrere Antriebseinheiten gleichzeitig entlang jeder Reihe arbeiten. Geradverzahnte Zahnstangen bleiben eine kostengünstige Option für einfachere, kürzere Nachführsysteme mit geringeren strukturellen Belastungen und moderateren Genauigkeitsanforderungen.
Welche Lebensdauer ist von einer Zahnstange zu erwarten, die in einem Solarnachführungssystem im Freien im Vereinigten Königreich eingesetzt wird?
Eine korrekt spezifizierte, oberflächenbehandelte und fachgerecht installierte Zahnstange sollte in einer britischen Solarnachführungsanlage im Außenbereich eine Mindestlebensdauer von 25 Jahren erreichen. Dies erfordert die Auswahl eines geeigneten Materials entsprechend der Umwelteinflüsse am Standort, die korrekte Ausrichtung des Ritzels bei der Installation und die regelmäßige Nachschmierung gemäß den Angaben im Wartungshandbuch des Antriebssystems – typischerweise alle zwei bis drei Jahre. Induktionsgehärtete Zahnflanken verlängern die Lebensdauer unter der hohen Belastung durch Dauerzyklen, die durch die kontinuierliche tägliche Nachführung über mehrere Jahrzehnte entsteht, erheblich.
Ever Power – Zahnstangen für Solarnachführungssysteme | Anfragen aus Großbritannien: [email protected]
bearbeitet von gzl
