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Condition Monitoring-System von Bachmann und P.E. Concepts

Wie Windkraftanlagen durch Daten länger laufen

Mit einem messdatengestützten Retrofit-System können ältere Windkraftanlagen länger laufen. Im von Bachmann Monitoring und P. E. Concepts entwickelten Produkt fließen erfasste Last- und Eigenfrequenzdaten in die Lebensdauer-Berechnung von Komponenten ein. Anhand dieser Daten lässt sich eine realistischere Restnutzungsdauer errechnen, um den rentablen Weiterbetrieb zu ermöglichen.

Die Verlängerung der Lebensdauer gilt sowohl für Offshore- als auch fürOnshore-Windparks, aber bei Onshore-Turbinen fehlen oft Daten aus der Strukturüberwachung. (Bild: ©Fokke/stock.adobe.com)

Die Verlängerung der Lebensdauer gilt sowohl für Offshore- als auch für Onshore-Windparks, aber bei Onshore-Turbinen fehlen oft Daten aus der Strukturüberwachung. (Bild: ©Fokke/stock.adobe.com)

Onshore-Windenergieanlagen altern – in Deutschland sind 30 Prozent der installierten Anlagen älter als 16 Jahre. Für die Betreiber ist es sinnvoll, rechtzeitig den Weiterbetrieb zu planen. Die Bewertung einer möglichen Lebensdauerverlängerung (LTE) erfolgt in der Regel konservativ und basiert auf Schätzungen, die oft nicht das volle Potenzial berücksichtigen, das auch am Ende der Auslegungslebensdauer noch vorhanden sein kann.

Weiterbetrieb erhöht ROI

Der Condition Monitoring System (CMS)-Anbieter Bachmann Monitoring und das Ingenieurbüro P. E. Concepts, die gemeisam über fast 40 Jahre Erfahrung in der Windindustrie verfügen, wollen das ändern. Im Rahmen einer Partnerschaft liefern Bachmann-Systeme präzise Structural Health Monitoring (SHM)-Messungen, mit denen die von P.E. Concepts durchgeführten analytischen LTE-Bewertungen optimiert werden. Das führt häufig zu einer längeren Weiterbetriebsdauer von Windenergieanlagen, wodurch sich der Gesamt-ROI (Return of investment) verbessert.

Datenüberwachung per Retrofit

Das SHM-Retrofit-System besteht aus Sensorhardware, Automatisierungskomponenten und einer maßgeschneiderten Software. Nach Installation versorgt das System die Anwender mit präzisen Last- und Eigenfrequenzmessungen. Diese Messdaten nutzt P. E. Concepts, um die verbleibende Lebensdauer genauer zu berechnen, als es auf Basis von Scada-Daten und Windinformationen normalerweise möglich ist. „Wir können die theoretischen Rechenmodelle mit den Daten von Bachmann wesentlich verbessern, um die Unsicherheit zu reduzieren – das bedeutet oft eine wesentlich höhere rechnerische Restnutzungsdauer für unsere Auftraggeber“, sagt Matthias Saathoff von P. E. Concepts.

Bachmann bietet Structural Health Monitoring-Messungen zur Optimierung der Lebensdauerverlängerung. Hier ist ein Bachmann-Serviceteam bei der Montage eines Beschleunigungssensors.Credits: Bachmann (Bild: Bachmann Office Bochum)

Bachmann bietet Structural Health Monitoring-Messungen zur Optimierung der Lebensdauerverlängerung. Hier ist ein Bachmann-Serviceteam bei der Montage eines Beschleunigungssensors.
Credits: Bachmann (Bild: Bachmann Office Bochum)

Für ältere Anlagen unersetzlich?

Zudem sichert diese messdatengestützte analytische Bewertung die Weiterbetriebsphase durch eine fortlaufende Überwachung ab. Damit lässt sich das Restlebensdauerpotenzial der einzelnen Komponenten besser ausschöpfen. Der Zugriff auf die SHM-Daten kann Eigentümern und Betreibern daher eine bessere Planbarkeit wirtschaftlicher Entscheidungen während der Weiterbetriebsphase ermöglichen. „Wenn es um eine abgesicherte und optimierte Laufzeitverlängerung geht, ergibt die Verwendung von Structural Health Monitoring-Daten einfach Sinn“, sagt Marc Thomsen, Produktmanager bei Bachmann. „Eine messdatengestütze analytische Bewertung der Restlebensdauer ermöglicht oftmals eine deutliche Verlängerung der Weiterbetriebsphase gegenüber konservativen Schätzungen, wie bei konventionelle Weiterbetriebsprüfungen üblich sind.“ So müssten nach Auffassung von Thomsen Besitzer älterer und sogar kleinerer WEAs mit Blick auf ihre Rendite fast zwangsläufig die Anschaffung einer sensorgestützten Zustandskontrolle in Betracht ziehen.


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