Verfügbarkeit zählt

Dienstleister

Erfahrungen, die Serviceunternehmen in der Instandhaltung von Windenergieanlagen (WEA) machen, greifen nicht nur Komponenten-Entwickler auf. Auch eigene Produkte der Dienstleister verbessern die Zuverlässigkeit.

27. März 2013
Wartungskonzepte für Windanlagen und ganze Windparks gehen weit über den Einsatz von Technikern hinaus. Fernüberwachung und Softwaretools zur Auswertung von Betriebsdaten, Überwachungslösungen von Einzelkomponenten oder neue Technologien für Baugruppen kommen mit ins Spiel. Quelle: Enertrag Quelle: Availon Quelle: ibE Betriebsgesellschaft mbH
Bild 1: Verfügbarkeit zählt (Wartungskonzepte für Windanlagen und ganze Windparks gehen weit über den Einsatz von Technikern hinaus. Fernüberwachung und Softwaretools zur Auswertung von Betriebsdaten, Überwachungslösungen von Einzelkomponenten oder neue Technologien für Baugruppen kommen mit ins Spiel. Quelle: Enertrag Quelle: Availon Quelle: ibE Betriebsgesellschaft mbH)

Wenn für Wartung und Instandhaltung entsprechende Verträge abgeschlossen werden, übernimmt der Dienstleister einen Teil des Risikos – denn die Leistungen werden größtenteils pauschaliert abgerechnet. Hier steckt für den Dienstleister allerdings allerdings auch ein Teil seiner Marge.

Der Bundesverband WindEnergie (BWE) verweist auf eine Studie von 1997 und 2001, nach der die Instandhaltungskosten im ersten Betriebsjahr bei rund 0,3% der Kosten für die Anlage liegen. Sie wachsen danach im Schnitt um 0,3 % pro Jahr und summieren sich in der Betriebszeit von 20 Jahren somit auf mehr als ein Viertel der Gesamtkosten einer Anlage.

Reparaturkosten sinken

Der BWE zeigt an konkreten Untersuchungen auch auf, dass durch die konstante Weiterentwicklung von Maschinen, Komponenten sowie Werk- und Kunststoffen die Reparaturkosten ständig sinken: Eine Kostenuntersuchung von über 400 Projekten wies 1999 einen Instandhaltungsaufwand während der gesamten Betriebszeit von 64% des Preises der Windkraftanlagen aus. Drei Jahre später sank dieser Anteil auf 54% der Anlagenkosten.

Betreiber von Windparks können auch von Betriebsführungssoftware der Instandhalter profitieren. Enertrags PowerSystem bringt die laufenden Erfahrungen vieler hundert anderer Betreiber in die Betriebsführung ein.

Betriebsführungsdaten

Die Software ermöglicht einerseits die zentrale Überwachung von Anlagen verschiedener Hersteller und Typen. Zusätzlich sind anonymisierte Auswertungen der aktuellen Daten von über 1500 Anlagen im Datenpool möglich. Damit können beispielsweise vergleichende Schadens- und Verfügbarkeitsanalysen erstellt werden.

Bei einer Analyse eines Windparks mit Anlagen der Hersteller Enercon, Südwind und Vestas stellte Enertrag beispielsweise fest, dass die durchschnittliche energetische Verfügbarkeit im Jahr 2011 stets unter der zugesagten technischen Gesamtverfügbarkeit lag. Zwar betrug die durchschnittliche Abweichung bei allen Windparks weniger als 1%, bei einzelnen Anlagen blieb die energetische Verfügbarkeit aber um bis zu 4,3% hinter der technischen Verfügbarkeit zurück.

Der Ertragsausfall summiert sich dann bei einer 1,5MW-Anlage je nach Windaufkommen und Tarif auf 10000 bis 20000 Euro im Jahr. »Solche Fakten konnten entscheidend dabei helfen, Verbesserungsmaßnahmen einzuleiten«, so Stefan Brune, Vertriebsleiter PowerSystem bei Enertrag.

»Wir beobachten auch Anlagen, deren Verfügbarkeit über den zugesagten Werten liegt. Doch wer stichhaltig argumentieren möchte, ist in jedem Fall auf verlässliche Betriebsdaten angewiesen. PowerSystem kann diese Daten ohne aufwendige manuelle Einzelauswertungen schnell und unkompliziert für alle Anlagentypen bereitstellen«, so Brune.

Komponentenüberwachung

Auch Überwachungsfunktionen an einzelnen Komponenten einer WEA können die Anlagenverfügbarkeit entscheidend verbessern. Beispielsweise sind Azimut-Stell antriebe besonders an komplexen WEA-Standorten hohen Belastungen ausgesetzt. Unerkannte Störungen können eine fatale Kettenreaktion mit teuren Folgeschäden auslösen: Bei der Nachführung eines Maschinenhauses in Windrichtung durch den Azimut sorgen mehrere Haltfunktionen dafür, dass sich die Gondel nicht wieder aus dem Wind drehen kann. Fallen aber beispielsweise die Reibebremsen eines Motors aus, wirkt die komplette Windlast auf die restlichen Motoren und damit letztendlich auf die Stellantriebgetriebe.

Kommt es aus diesem Grund zu einem Defekt an einem Stellantrieb, müssen sämtliche noch funktionsfähigen Antriebe dessen Aufgabe übernehmen. Die Getriebe können diesen Belastungen auf Dauer nicht standhalten.

Serviceanbieter Availon hat deshalb die Yaw-Überwachung entwickelt. Das zum Patent angemenldete Upgrade soll derartige Probleme sicher in den Griff bekommen. Es wird bislang insbesondere bei Vestas-Anlagen der Typen V80 und V90 eingesetzt.

Die Neuentwicklung gewährleistet eine effiziente Funktionskontrolle der Azimutantriebe, wobei ein spezielles Konzept die Überwachung der Stromaufnahme der Antriebsmotoren sowie genaue Messungen ermöglicht. Ergeben sich aufgrund solcher Messungen Abweichungen im Vergleich zum Normalbetrieb, sind diese sofort erkennbar und können als Fehlermeldung über ein GSM-Modul dem Betreiber der Anlage oder der Fernüberwachung übermittelt werden.

Neue Rotorlager-Lösung

Seebawind setzt auf eine Neuentwicklung von SKF, um das Risiko vorzeitiger Ausfälle an Getriebelagern zu reduzieren.

Die neue Hauptlagerlösung setzt auf ein Rotorlager mit konischer Bohrung. So kann die Lagerluft bei der Montage exakt eingestellt werden. Das Axialspiel des Rotorlagers wird damit reduziert. »Dadurch erfahren die Getriebe eine geringere Belastung. Das führt zu einer längeren Gebrauchsdauer«, so Jörg Lange, Spezialist für Wind Service bei SKF.

Eine Nachrüstung kann im Zuge eines Getriebetauschs ausgeführt werden, wie ihn Seebawind gemeinsam mit dem Partner Windnetwork 360° vornimmt. Die Zusatzkosten für den Umbau einer 1,5MW-Anlage liegen bei etwa 17000 Euro. Durch Einsatz einer Traverse muss der Rotor nicht abgenommen werden.

Erschienen in Ausgabe: 01/2013