Rechtsprechung / BPatG / 2006
BPatG Beschluss vom 08.02.2006 – 9 W (pat) 370/03
9. Senat
BUNDESPATENTGERICHT
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
8. Februar 2006
…
B E S C H L U S S
In der Einspruchssache
betreffend das Patent 101 13 038
… 08.05
…
hat der 9. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 8. Februar 2006 unter Mitwirkung …
beschlossen:
Das Patent wird widerrufen.
G r ü n d e
I.
Die Einsprechende hat gegen das am 17. März 2001 angemeldete Patent mit der
Bezeichnung
„Turmschwingungsüberwachung“
Einspruch eingelegt. Sie nennt u. a. folgenden druckschriftlichen Stand der Technik
-
DE-Buch: Erich Hau „Windkraftanlagen“, Springer-Verlag
Berlin/Heidelberg/New York/London/Paris/Tokyo,
1988,
S. 470, 471, und
- WO 99/36695 A1.
Außerdem verweist sie auf die in der Beschreibungseinleitung des Streitpatentes
(Abs. 0006) angeführte
-
„Richtlinie für Windkraftanlagen“, herausgegeben vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt).
Zur Begründung ihres Einspruchs führt die Einsprechende aus, dass die mit den
vorgelegten Patentansprüchen gemäß Hauptantrag und gemäß den Hilfsanträgen 1 bis 4 beanspruchten Verfahren zur Steuerung und Betrieb einer Windenergieanlage und die ebenfalls beanspruchten Windenergieanlagen dem Fachmann
durch den angeführten Stand der Technik in Verbindung mit seinem Fachwissen
nahe gelegt seien.
Die Einsprechende stellt den Antrag,
das Patent zu widerrufen.
Der Patentinhaber beantragt,
das Patent mit folgenden Unterlagen beschränkt aufrechtzuerhalten:
Patentansprüche 1-13, als Hauptantrag eingereicht in der mündlichen Verhandlung am 8. Februar 2006,
Beschreibung Sp. 1 und 2, ebenfalls eingegangen am
8. Februar 2006,
Beschreibung Sp. 3-5,
Zeichnungen Figuren 1 und 2,
jeweils gemäß Patentschrift,
1. hilfsweise,
das Patent mit folgenden Unterlagen beschränkt aufrechtzuerhalten:
Patentansprüche 1-11, als Hilfsantrag 1 eingereicht in der mündlichen Verhandlung am 8. Februar 2006,
im Übrigen mit Unterlagen wie Hauptantrag,
2. hilfsweise mit folgenden Unterlagen:
Patentansprüche 1-10, als Hilfsantrag 2 ebenfalls eingereicht am
8. Februar 2006,
im Übrigen wie Hauptantrag,
3. hilfsweise mit folgenden Unterlagen:
Patentansprüche 1-8,
als Hilfsantrag 3
eingereicht
am
8. Februar 2006,
im Übrigen wie Hauptantrag,
4. hilfsweise mit folgenden Unterlagen:
Patentansprüche 1-7,
als Hilfsantrag 4
eingegangen
am
8. Februar 2006,
im Übrigen wie Hauptantrag.
Der Patentinhaber ist der Auffassung, dass die mit dem Hauptantrag und den
Hilfsanträgen beanspruchten Verfahren und Vorrichtungen patentfähig seien.
Die nebengeordneten, gemäß Hauptantrag geltenden Patentansprüche 1 und 11
lauten (Änderungen gegenüber den erteilten Patentansprüchen durch Fettschrift
hervorgehoben):
1. Verfahren zur Steuerung und Betrieb einer Windenergieanlage in einem Betriebsbereich, in welchem die Erregerfrequenz des Rotors der Windenergieanlage in einer Bandbreite
der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, mit einem Turm,
einer Steuereinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage oder Teile hiervon, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen
eine Schwingung des Turms der Windenergieanlage erfasst wird,
wobei die Mittel zur Erfassung der Turmschwingung den
Schwingweg und/oder die absolute Auslenkung des Turms im
oberen Teil des Turms aus seiner Ruhelage erfassen und die von
dem Mittel zur Erfassung der Turmschwingung ermittelten Werte
in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert
überschreitet.
11. Windenergieanlage mit einem Turm und einer Steuerungseinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage sowie
einer Einrichtung zur Erfassung des Schwingweges des Turmes,
wobei die Windenergieanlage für einen Betrieb, in welchem
die Erregerfrequenz des Rotors der Windenergieanlage in
einer Bandbreite der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt,
vorgesehen ist, und wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen
eine Schwingung des Turms der Windenergieanlage erfasst
wird, wobei die Mittel zur Erfassung der Turmschwingung den
Schwingweg und/oder die absolute Auslenkung des Turms im
oberen Teil des Turms aus seiner Ruhelage erfassen und die
von dem Mittel zur Erfassung der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden
und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile
hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die
absolute Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten
Grenzwert überschreitet.
Die selbständigen Patentansprüche 1 und 9 gemäß Hilfsantrag 1 lauten (Änderungen gegenüber den entsprechenden Patentansprüchen 1 und 11 gemäß
Hauptantrag durch Fettschrift hervorgehoben):
1. Verfahren zur Steuerung und Betrieb einer Windenergieanlage
in einem Betriebsbereich, in welchem die Erregerfrequenz des
Rotors der Windenergieanlage in einer Bandbreite der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, mit einem Turm, einer Steuereinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage oder Teile
hiervon, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen eine Schwingung des Turms der Windenergieanlage erfasst wird, wobei die
Mittel zur Erfassung der Turmschwingung den Schwingweg
und/oder die absolute Auslenkung des Turms im oberen Teil des
Turms aus seiner Ruhelage erfassen und die von dem Mittel zur
Erfassung der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert
überschreitet,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des
Turmes wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung
aufweist und
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst
werden.
9. Windenergieanlage mit einem Turm und einer Steuerungseinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage sowie einer
Einrichtung zur Erfassung des Schwingweges des Turmes, wobei
die Windenergieanlage für einen Betrieb, in welchem die Erregerfrequenz des Rotors der Windenergieanlage in einer Bandbreite
der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, vorgesehen ist, und
wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen eine Schwingung des
Turms der Windenergieanlage erfasst wird, wobei die Mittel zur
Erfassung der Turmschwingung den Schwingweg und/oder die
absolute Auslenkung des Turms im oberen Teil des Turms aus
seiner Ruhelage erfassen und die von dem Mittel zur Erfassung
der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des
Turmes wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung
aufweist und
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst
werden.
Die selbständigen Patentansprüche 1 und 8 gemäß Hilfsantrag 2 lauten (Änderungen gegenüber den entsprechenden Patentansprüchen 1 und 9 gemäß Hilfsantrag 1 durch Fettschrift hervorgehoben):
1. Verfahren zur Steuerung und Betrieb einer Windenergieanlage
in einem Betriebsbereich, in welchem die Erregerfrequenz des
Rotors der Windenergieanlage in einer Bandbreite der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, mit einem Turm, einer Steuereinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage oder Teile
hiervon, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen eine Schwingung des Turms der Windenergieanlage erfasst wird, wobei die
Mittel zur Erfassung der Turmschwingung den Schwingweg
und/oder die absolute Auslenkung des Turms im oberen Teil des
Turms aus seiner Ruhelage erfassen und die von dem Mittel zur
Erfassung der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des Turmes
wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung aufweist,
dass zum Ermitteln des Schwingweges die erste Turmeigenfrequenz herangezogen wird, und
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen
in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst werden.
8. Windenergieanlage mit einem Turm und einer Steuerungseinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage sowie einer
Einrichtung zur Erfassung des Schwingweges des Turmes, wobei
die Windenergieanlage für einen Betrieb, in welchem die Erregerfrequenz des Rotors der Windenergieanlage in einer Bandbreite
der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, vorgesehen ist, und
wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen eine Schwingung des
Turms der Windenergieanlage erfasst wird, wobei die Mittel zur
Erfassung der Turmschwingung den Schwingweg und/oder die
absolute Auslenkung des Turms im oberen Teil des Turms aus
seiner Ruhelage erfassen und die von dem Mittel zur Erfassung
der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des Turmes
wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung aufweist,
dass zum Ermitteln des Schwingweges die erste Turmeigenfrequenz herangezogen wird, und
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen
in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst werden.
Der selbständigen Patentansprüche 1 und 6 gemäß Hilfsantrag 3 lauten (Änderungen gegenüber den entsprechenden Patentansprüchen 1 und 8 gemäß Hilfsantrag 2 durch Fettschrift hervorgehoben):
1. Verfahren zur Steuerung und Betrieb einer Windenergieanlage
in einem Betriebsbereich, in welchem die Erregerfrequenz des
Rotors der Windenergieanlage in einer Bandbreite der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, mit einem Turm, einer Steuereinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage oder Teile
hiervon, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen eine Schwingung des Turms der Windenergieanlage erfasst wird, wobei die
Mittel zur Erfassung der Turmschwingung den Schwingweg
und/oder die absolute Auslenkung des Turms im oberen Teil des
Turms aus seiner Ruhelage erfassen und die von dem Mittel zur
Erfassung der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des Turmes
wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung aufweist,
dass zum Ermitteln des Schwingweges die erste Turmeigenfrequenz herangezogen wird,
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen
in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst werden und
dass die Rotoreinstellung verändert wird, wenn der Schwingweg einen vorgebbaren Grenzwert innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne überschreitet.
6. Windenergieanlage mit einem Turm und einer Steuerungseinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage sowie
einer Einrichtung zur Erfassung des Schwingweges des Turmes,
wobei die Windenergieanlage für einen Betrieb, in welchem die
Erregerfrequenz des Rotors der Windenergieanlage in einer
Bandbreite der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5 % liegt, vorgesehen ist, und wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen eine
Schwingung des Turms der Windenergieanlage erfasst wird, wobei die Mittel zur Erfassung der Turmschwingung den Schwingweg
und/oder die absolute Auslenkung des Turms im oberen Teil des
Turms aus seiner Ruhelage erfassen und die von dem Mittel zur
Erfassung der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des Turmes
wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung aufweist,
dass zum Ermitteln des Schwingweges die erste Turmeigenfrequenz herangezogen wird, und
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen
in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst werden, und
dass die Rotoreinstellung verändert wird, wenn der Schwingweg einen vorgebbaren Grenzwert innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne überschreitet.
Die selbständigen Patentansprüche 1 und 5 gemäß Hilfsantrag 4 lauten (Änderungen gegenüber den entsprechenden Patentansprüchen 1 und 6 gemäß Hilfsantrag 3 durch Fettschrift hervorgehoben):
1. Verfahren zur Steuerung und Betrieb einer Windenergieanlage
in einem Betriebsbereich, in welchem die Erregerfrequenz des
Rotors der Windenergieanlage in einer Bandbreite der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, mit einem Turm, einer Steuereinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage oder Teile
hiervon, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen eine Schwingung des Turms der Windenergieanlage erfasst wird, wobei die
Mittel zur Erfassung der Turmschwingung den Schwingweg
und/oder die absolute Auslenkung des Turms im oberen Teil des
Turms aus seiner Ruhelage erfassen und die von dem Mittel zur
Erfassung der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des Turmes
wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung aufweist,
dass zum Ermitteln des Schwingweges die erste Turmeigenfrequenz herangezogen wird,
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen
in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst werden und
dass die Rotoreinstellung verändert wird, wenn der Schwingweg
einen vorgebbaren Grenzwert innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne überschreitet, und
dass wenigstens ein Parameter zur Ermittlung des Schwingweges zunächst vorgegeben und im laufenden Betrieb anhand der tatsächlich erfassten Messwerte korrigiert wird.
5. Windenergieanlage mit einem Turm und einer Steuerungseinrichtung zur Betriebsführung der Windenergieanlage sowie einer
Einrichtung zur Erfassung des Schwingweges des Turmes, wobei
die Windenergieanlage für einen Betrieb, in welchem die Erregerfrequenz des Rotors der Windenergieanlage in einer Bandbreite
der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, vorgesehen ist, und
wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen eine Schwingung des
Turms der Windenergieanlage erfasst wird, wobei die Mittel zur
Erfassung der Turmschwingung den Schwingweg und/oder die
absolute Auslenkung des Turms im oberen Teil des Turms aus
seiner Ruhelage erfassen und die von dem Mittel zur Erfassung
der Turmschwingung ermittelten Werte in der Steuerungseinrichtung verarbeitet werden und zwar derart,
dass die Betriebsführung der Windenergienanlage oder Teile hiervon verändert wird, wenn der Schwingweg und/oder die absolute
Auslenkung des Turms einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des Turmes
wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung aufweist,
dass zum Ermitteln des Schwingweges die erste Turmeigenfrequenz herangezogen wird,
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen
in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst werden,
dass die Rotoreinstellung verändert wird, wenn der Schwingweg
einen vorgebbaren Grenzwert innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne überschreitet, und
dass wenigstens ein Parameter zur Ermittlung des Schwingweges zunächst vorgegeben und im laufenden Betrieb anhand der tatsächlich erfassten Messwerte korrigiert wird.
Diesen Patentansprüchen schließen sich die auf die jeweiligen selbständigen Patentansprüche zumindest mittelbar rückbezogenen Patentansprüche gemäß Antrag an.
II.
Der Einspruch ist zulässig. Gegenteiliges hat der Patentinhaber in der mündlichen
Verhandlung nicht vorgetragen. Der Einspruch führt in der Sache zum Widerruf
des angegriffenen Patentes.
1. Die in den jeweiligen selbständigen Patentansprüchen gemäß Hauptantrag
und gemäß den Hilfsanträgen 1 bis 4 vorgenommenen Änderungen stellen in den
ursprünglichen und in den erteilten Unterlagen offenbarte Beschränkungen dar,
die somit – von der Einsprechenden unbestritten – zulässig sind.
2. Das Streitpatent betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Betrieb einer Windenergieanlage und weiter eine Windenergieanlage selbst.
Nach der Beschreibungseinleitung des Streitpatentes müssen Türme von Windenergieanlagen nicht nur einen Rotor, einen Antriebsstrang und einen Generator
tragen, sondern darüber hinaus auch den im Betrieb einwirkenden Lasten sicher
standhalten. Weiterhin muss der Turm hohen Windgeschwindigkeiten standhalten.
Diese Lasten bestimmen die Dimensionierung des Turmes. Aus dieser Dimensionierung ergibt sich dann das Schwingungsverhalten des Turmes, seine Eigenfrequenzen mit der Grundfrequenz und den Harmonischen.
Wie in der Beschreibungseinleitung der Streitpatentschrift ebenfalls angegeben, ist
in der „Richtlinie für Windkraftanlagen“, herausgegeben vom Institut für Bautechnik
(DIBt) in Berlin, als Vorschrift für den Betrieb von Windkraftanlagen festgelegt,
dass in einem Betriebsbereich, in welchem die Erregerfrequenz des Rotors in einer Bandbreite der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt, ein dauernder Betrieb
ohne eine betriebliche Schwingungsüberwachung unzulässig ist.
Mit dem Streitpatent wird daher angestrebt, ein Verfahren zur Steuerung einer
Windenergieanlage und eine Windenergieanlage derart weiterzubilden, dass eine
zuverlässige und effiziente Schwingungsüberwachung verwirklicht wird, um den
oben genannten Frequenzbereich für den Betrieb der Windenergieanlage zu erschließen.
Hierfür geeignete Verfahren und Vorrichtungen sind in den selbständigen Patentansprüchen gemäß Hauptantrag und den Hilfsanträgen 1 bis 4 angegeben.
3. Die Neuheit und gewerbliche Anwendbarkeit des mit dem jeweiligen Patentanspruch 1 nach Hauptantrag und den Hilfsanträgen 1 bis 4 beanspruchten Verfahrens ist unstreitig gegeben. Die beanspruchten Verfahrensschritte werden dem
zuständigen Fachmann jedoch durch den Stand der Technik in Verbindung mit
seinem Fachwissen nahe gelegt.
Zuständiger Fachmann ist nach übereinstimmender Ansicht beider Parteien ein
Diplom-Ingenieur der Fachrichtung Maschinenbau, der über mehrjährige Erfahrung in der Entwicklung und Konstruktion von Windenergieanlagen verfügt.
3.1 Zum Patentanspruch 1 gemäß Hauptantrag:
In dem für Windenergieanlagen einschlägigen Fachbuch „Hau“ ist im Kapitel „14.7
Betriebssicherheit“ auf S. 470 im Abschnitt „Schwingungsüberwachung“ angegeben, dass „das Auftreten unzulässig hoher Schwingungsausschläge … des Turmes oder der gesamten Anlage … zu den spezifischen Sicherheitsrisiken gezählt
werden“ muss. Das Allgemeine Überwachungssystem der Windenergieanlage
beinhalte deshalb eine besondere Schwingungsüberwachung. Aus diesem Absatz
entnimmt der Fachmann zum einen, dass die Schwingungsausschläge des Turmes zu überwachen sind, da gerade diese ein spezifisches Sicherheitsrisiko darstellen, und dass hierfür eine Schwingungsüberwachung vorzusehen ist.
Auf S. 471 dieses Fachbuches ist dann erläutert, dass große Anlagen über eine
aufwendigere, elektronisch arbeitende Schwingungsüberwachung verfügen. Die
Signale verschiedener Indikatoren wie Dehnmessstreifen und Beschleunigungsmesser würden in einem Prozessor ausgewertet und bei Überschreiten der festgesetzten Grenzwerte würde das Sicherheitssystem aktiviert. Da es nach den
einleitenden Ausführungen in diesem Abschnitt des Fachbuches auf die Schwingungsausschläge des Turmes, also die Amplitude der Turmschwingung, ankommt, folgt für den Fachmann, dass er die mit den angegebenen Sensoren gemessenen Signale in dem Prozessor so auszuwerten hat, dass ihm die für die Sicherheit der Anlage wesentliche Amplitude der Turmschwingung zur Beurteilung
des Sicherheitsrisikos zur Verfügung steht. Entgegen der Auffassung des Patentinhabers stehen ihm die hierfür erforderlichen Mittel bereits aus seinem Grundlagenstudium zur Verfügung. Denn nahezu jeder und erst recht ein Absolvent des
Studiums der Fachrichtung Maschinenbau weiß, dass sich ein Weg aus einer
zweifachen Integration der Beschleunigung über der Zeit ermitteln lässt. Außerdem ist ihm aus den Grundlagen der Festigkeitslehre bekannt, wie sich Durchbiegungen z.B. eines Balkens oder eines Turmes aus den hier mit Dehnungsmessstreifen erfassten Dehnungen berechnen lassen. Der Fachmann versteht daher
die in diesem Fachbuch gegebene Lehre so, aus den beispielsweise mit einem
Beschleunigungssensor oder einem Dehnungsmessstreifen gemessenen Signalen
im Prozessor die Amplitude der Turmschwingung zu berechnen, da es allein auf
diese Schwingungsausschläge als Sicherheitsrisiko ankommt.
Weiter wird dort die Lehre gegeben, bei Überschreiten der festgesetzten Grenzwerte das Sicherheitssystem zu aktivieren, um diesen kritischen Betriebsbereich
zu verlassen. Damit wird ohne jeden Zweifel die Betriebsführung der Windenergieanlage verändert.
Somit wird vom Fachbuch „Hau“ in Übereinstimmung mit den Verfahrensschritten
nach Patentanspruch 1 gemäß Hauptantrag ein Verfahren zur Steuerung und Betrieb einer Windenergieanlage mit einem Turm und einer Steuereinrichtung zur
Betriebsführung der Windenergieanlage gelehrt, bei dem Mittel vorgesehen sind,
um die absolute Auslenkung des Turms aus seiner Ruhelage zu erfassen. Die ermittelten Werte werden dann in der als Prozessor ausgebildeten Steuereinrichtung
verarbeitet und - wenn die absolute Auslenkung des Turms einen vorgebbaren
Grenzwert überschreitet - wird die Betriebsführung der Windenergieanlage verändert.
Da dort eine Schwingungsüberwachung vorgesehen ist, folgt aus der in der Beschreibungseinleitung des Streitpatentes angegebenen „Richtlinie für Windkraftanlagen“ des DIBt, dass unter dieser Vorraussetzung ein dauernder Betrieb auch
in einem Betriebsbereich zulässig ist, in welchem die Erregerfrequenz des Rotors
in einer Bandbreite der Eigenfrequenz des Turmes +/- 5% liegt. Denn durch die
Schwingungsüberwachung ist sichergestellt, dass bei einem Auftreten unzulässig
hoher Schwingungsamplituden des Turmes der Betriebsbereich der Windenergieanlage verändert wird.
3.2
Zum Patentanspruch 1 gemäß Hilfsantrag 1:
Der Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag 1 unterscheidet sich vom Patentanspruch 1 nach Hauptantrag durch die Aufnahme der Merkmale,
dass die Einrichtung zur Ermittlung der Schwingung des Turmes
wenigstens eine Beschleunigungsmesseinrichtung aufweist und
dass Schwingwege in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen
in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene erfasst werden.
Wie vorstehend ausgeführt, ist aus dem Fachbuch „Hau“ bereits die Verwendung
von Beschleunigungssensoren zur Ermittlung der Amplitude der Turmschwingung
gelehrt. Das weitere noch in den Patentanspruch 1 aufgenommene Merkmal stellt
für den Fachmann in diesem Zusammenhang eine Selbstverständlichkeit dar.
Denn mit Beschleunigungssensoren oder Dehnungsmessstreifen können Schwingungen des Turmes lediglich in einer seiner Schwingungsebenen ermittelt werden.
Die Schwingungsrichtung des Turmes ändert sich jedoch bekanntlich je nach
Windrichtung. Bei einer Anordnung der Sensoren im Turm müssen daher zur vollständigen Erfassung der Turmschwingung wenigstens zwei in verschiedenen
Richtungen wirksame Sensoren vorgesehen werden.
3.3
Zum Patentanspruch 1 gemäß Hilfsantrag 2:
Der Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag 2 unterscheidet sich vom Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag 1 durch das zusätzliche Merkmal,
dass zum Ermitteln des Schwingweges die erste Turmeigenfrequenz herangezogen wird.
Es ist präsentes Fachwissen des zuständigen Fachmanns, dass bei einer freien
Turmschwingung vor allem die bei der ersten Eigenfrequenz vorliegende Schwingungsamplitude maßgebend ist für die mechanische Belastung des Turms. Daher
ist es eine im Rahmen seines Könnens liegende Maßnahme, diese Eigenfrequenz
bei der Ermittlung des Schwingweges heranzuziehen.
Im Übrigen ist es auch im angeführten Stand der Technik üblich, zum selben
Zweck wie beim Streitpatent die erste Eigenfrequenz des Turmes zur Ermittlung
des Schwingweges heranzuziehen. So wird bei der aus der WO 99/36695 A1 bekannten Windenergieanlage ein von der Turmschwingung abhängiger Messwert
einer Frequenzanalyse unterzogen, und der sich dabei bei der Eigenfrequenz f0
des Turmes ergebende Wert stellt ein Maß für die Amplitude der Turmschwingung
dar (S. 4, Z. 16 bis 24, mit Fig. 1 und den Patentanspruch 1 der WO-Schrift). Wie
beim Streitpatent dient die so ermittelte Schwingungsamplitude dazu, bei Überschreiten eines Grenzwertes für die Amplitude Gegenmaßnahmen zu ergreifen
und die Betriebsführung zu verändern, um die Schwingungsamplitude des Turmes
wieder zu verringern (S. 2, Z. 31, bis S. 3, Z. 2, und S. 4, Z. 26 bis 34, der WO-
Schrift).
3.4
Zum Patentanspruch 1 gemäß Hilfsantrag 3:
Der Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag 3 unterscheidet sich vom Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag 2 durch das zusätzliche Merkmal,
dass die Rotoreinstellung verändert wird, wenn der Schwingweg
einen vorgebbaren Grenzwert innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne überschreitet.
In der Messtechnik ist es üblich, sich nicht auf einen einzigen Messwert zu verlassen. Denn ein einzelner Messwert kann beispielsweise durch äußere Einflüsse
verfälscht sein. Es entspricht daher in der Messtechnik ständiger Praxis, zur Erhöhung der Zuverlässigkeit Messwerte mehrmals zu erfassen, wobei es im Ermessen des zuständigen Fachmanns liegt, entweder die Anzahl der Wiederholungsmessungen oder einen Zeitraum für eine Wiederholung der Messungen vorzugeben. Der gemessene Wert wird selbstverständlich jeweils daraufhin überprüft,
ob der vorgegebene Grenzwert für die Schwingungsamplitude überschritten wird
und erst nach mehrmaligem Überschreiten des zulässigen Wertes erfolgt dann
eine Änderung der Betriebsführung der Windenergieanlage, die bekanntlich in einer Änderung der Rotoreinstellung der Windenergieanlage bestehen kann.
3.5
Zum Patentanspruch 1 gemäß Hilfsantrag 4:
Der Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag 4 unterscheidet sich vom Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag 3 durch das zusätzliche Merkmal,
dass wenigstens ein Parameter zur Ermittlung des Schwingweges
zunächst vorgegeben und im laufenden Betrieb anhand der tatsächlich erfassten Messwerte korrigiert wird.
Das zusätzlich aufgenommene Merkmal enthält keine Angabe, welcher zur Ermittlung des Schwingweges verwendete Parameter zunächst vorgegeben und
dann später korrigiert wird. Daher fällt auch der dem Fachmann allgemein bekannte Sachverhalt unter dieses Merkmal, dass für die Berücksichtigung einer
Temperaturdrift bei Beschleunigungssensoren zunächst eine angenommene
Temperatur zugrunde gelegt wird. Dieser Parameter wird später nach Messung
der tatsächlichen Temperatur an den tatsächlich erfassten Temperaturwert angepasst.
3.6 Die jeweils nebengeordnete, auf eine Windenergieanlage bezogenen Vorrichtungsansprüche teilen das Schicksal der vorstehend abgehandelten Verfahrensansprüche, denn über einen Antrag kann jeweils nur in seiner Gesamtheit entschieden werden.
Gleiches gilt für die rückbezogenen Patentansprüche des Hauptantrags und der
jeweiligen Hilfsanträge.
3.7 Die Auffassung des Patentinhabers, die Argumentation der Einsprechenden
sei mosaikartig, nur merkmalsbezogen und lasse außer Acht, dass jedes Verfahren und jede Vorrichtung aus der Summe der Einzelschritte bzw. -merkmale bestehe, teilt der Senat ausdrücklich nicht. Die vom Patentinhaber vorgegebenen
Anträge in Form einer schritt- bzw. merkmalsweisen Hinzufügung von Beschränkungen der jeweiligen Ansprüche erfordern nämlich eine derartige schritt- bzw.
merkmalsweise Auseinandersetzung. Dem trägt auch die vorstehende Beschlussbegründung Rechnung. Weil sich die einzelnen hinzugefügten Schritte/Merkmale
dabei allesamt als aus dem einschlägigen Fachwissen des eingangs definierten
Durchschnittsfachmannes bekannt erwiesen haben, ist der Senat zu seiner Entscheidung gelangt, das Beanspruchte - in seiner jeweiligen Gesamtheit - habe für
den Durchschnittsfachmann nahe gelegen. Denn schließlich besteht der Sinn eines privilegierten Patents nicht darin, für eine Schutzrechtserteilung bzw. -verteidigung nur ausreichend viel bekanntes Fachwissen zusammenzufassen.
gez.
Unterschriften