Condition Monitoring WEAs kontrolliert überwachen - und dabei kräftig sparen

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Condition Monitoring Systeme (CMS) liefern zuverlässige Erkenntnisse zum Zustand wichtiger mechanischer und elektrischer Komponenten von Windenergieanlagen. Für einen der großen weltweiten Energieversorger wurden mehr als 1.300 seiner Anlagen mit der Retrofit-Version des CMS Ω-Guard von Bachmann Monitoring nachgerüstet.

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Das Bachmann Online CMS Ω-Guard bietet weltweit von jedem Online-Arbeitsplatz aus Zugriff auf die Zustandsdaten der überwachten Anlage.
Das Bachmann Online CMS Ω-Guard bietet weltweit von jedem Online-Arbeitsplatz aus Zugriff auf die Zustandsdaten der überwachten Anlage.
(Bild: Bachmann Electronic; Bachmann Monitoring)

An On- und Offshore Windenergieanlagen (WEA) werden hohe Ansprüche gestellt: Sie sollen eine Betriebsdauer von mindestens 20 Jahren erreichen, höchsten Ertrag erwirtschaften und dabei einen immer höheren Anteil am Strom-Mix übernehmen. Ihre Verfügbarkeit beeinflusst deshalb nicht nur die Amortisation der Anlage, sondern auch die zuverlässig planbare Bereitstellung von Energie im Netz. An den wind- und damit ertragreichsten Orten herrschen jedoch nicht selten extreme klimatische Bedingungen. Gerade in jenen Zeiten des Jahres, in denen es besonders stürmisch zugeht, müssen sie deshalb zuverlässig Strom produzieren.

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Mit CMS den Ertrag optimieren

Mit Condition Monitoring Systemen werden das Ausfallrisiko und die Wartungskosten einer Windenergieanlage deutlich reduziert. Solche Systeme liefern die notwendigen Fakten, um eine Instandhaltung so zu planen, dass die energetische Verfügbarkeit der Anlagen kaum beeinflusst wird. Der technische Betriebsführer wird so bei der Planung von Wartungsintervallen und dem Setzen von Prioritäten unterstützt.

Zusätzlich liefert Condition Monitoring Betreibern, Investoren und Versicherern ein praxisnahes, transparentes Bild des Anlagenzustands – und damit auch eines zu erwartenden Schadenrisikos. Dies ist von besonderem Interesse bei der Inbetriebnahme und auch zum Laufzeitende von sogenannten Gewährleistungszeiten – dann, wenn Serviceverträge und Versicherungsprämien neu kalkuliert werden.

Retrofit-CMS von Bachmann

Immer mehr Energieversorgungsunternehmen setzen bei CMS auf die Technologie und Kompetenz von Bachmann. Mit dem vollumfänglich nach den Richtlinien des Germanischen Lloyd zertifizierten Condition Monitoring System Ω-Guard reduzieren sie erfolgreich Stillstandszeiten ihrer Turbinen und maximieren so deren Produktivität.

Unter dem Namen „Retrofit CMS“ gibt es von Bachmann auch eine Alternative zur steuerungsintegrierten Lösung. Das CMS-Modul wird dabei unabhängig von der jeweiligen Steuerungsumgebung entweder als komplette Stand-alone-Lösung oder als Top-Box-Variante in einem vorhandenen Schaltschrank installiert.

Ehrgeiziges Umbauprojekt mit Condition-Monitoring-Lösungen

In einem Retrofit-Projekt wurden aktuell mehr als 1.300 WEA in fünf europäischen Ländern und den USA mit den Condition-Monitoring-Lösungen von Bachmann ausgerüstet. Dabei verantwortet das Unternehmen nicht nur die Lieferung der maßgeschneiderten Lösungen, sondern das gesamte Projekt- und Risk Management, die Installation, Abnahme und Inbetriebnahme vor Ort.

„Die Aufgabe ist gleichermaßen technisch wie logistisch herausfordernd“, wie Dr. Steffen Biehl, Geschäftsführer von Bachmann Monitoring, erzählt. Sieben verschiedene Turbinentypen gilt es innerhalb eines Jahres umzurüsten, wobei die Umbau- und Inbetriebnahmezeiten auf das Minimum beschränkt bleiben müssen.

Eine der wichtigsten und zugleich umfangreichsten Aufgaben war hierbei das Risk Management für die Installation vor Ort. „Dabei geht es vor allem um den Schutz der handelnden Personen, darum, Unfällen vorzubeugen und einen möglichst reibungslosen Umbau zu ermöglichen“, wie Dr. Biehl erläutert. In einer detaillierten Checkliste wurden deshalb alle möglichen Gefahren erfasst, bewertet und im Vorfeld mit entsprechenden Maßnahmen belegt. Bis zu zehn Teams arbeiteten parallel, die mit entsprechenden Schulungen auf ihre Aufgabe vorbereitet wurden. „Dies war besonders anspruchsvoll, denn jedes Land und jeder Betreiber hat eigene Richtlinien und Gesetze – und jede Anlage ihre Besonderheiten, die es zu beachten gilt“, so Dr. Biehl.

Herausforderndes Informationsmanagement

Bei der Komplexität solcher Projekte ist neben der termin- und anlagengerechten Installation vor Ort vor allem das Datenmanagement eine Herausforderung. Benötigt werden lückenlose Dokumentationen der eingesetzten Komponenten und detaillierte Installations- und Abnahmeprotokolle. Bachmann hat dazu eine eigene Kommissionierungs-App für Smartphones und Tablets entwickelt, welche die geführte Dokumentation jedes Arbeitsschrittes ermöglicht.

In der App werden zunächst durch das Installationsteam vor Ort alle Turbinendaten erfasst und der Standort der Anlage automatisch mit seinen GPS-Koordinaten identifiziert. Anschließend dokumentiert der Techniker die Seriennummern der verwendeten Komponenten, deren Einbauort und bei den installierten Sensoren auch die Einbaulage. Zusätzlich werden die Montagen bereits in der App mit Fotos hinterlegt.

„Darauf können dann zum Beispiel später die Spezialisten im Monitoring Center zugreifen, so die Situation vor Ort beurteilen und etwaige Unregelmäßigkeiten im Betrieb leichter zuordnen“, beschreibt der Geschäftsführer. Sogar das EIP, das „End of Installation Protocol“, wird gleich vor Ort – in der App – vom Techniker und dem Verantwortlichen unterschrieben und im Anschluss an eine zentrale Datenbank gesendet.

Für die Zukunft (nach)gerüstet

Trotz mancher Herausforderung – unterwegs - wurde der ehrgeizige Zeitplan der Nachrüstung eingehalten, nicht zuletzt auch dank einer wirklich guten Zusammenarbeit mit allen Vor-Ort-Verantwortlichen. „Unter Berücksichtigung der saisonalen Rahmenbedingungen lassen sich nun Wartungstermine, Personal und Material kostenoptimal planen“, wie Steffen Biehl erklärt. „Mittelfristig helfen die Ergebnisse aus dem CMS zudem, Instandhaltungsstrategien zu verbessern und die zu erwartenden Betriebskosten einer Anlage klarer zu prognostizieren. Damit lassen sich entstehende Defekte frühzeitig erkennen und mögliche Folgeschäden, welche einen längeren Ausfall der Anlage bedeuten würden, verhindern.“

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