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Ausgewählte Ausgabe: 4-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Einfachere Laufzeitverlängerung von Windenergieanlagen

MONITORING | Zahlreiche Windenergieanlagen können auch nach Ablauf ihrer üblicherweise festgelegten Lebensdauer von 20 Jahren weiter betrieben werden. Dazu muss der Anwender die über die geplante Betriebszeit hinausgehende Standsicherheit nachweisen. Mit dem „Rotor Blade Tension Monitoring“ von Phoenix Contact lassen sich die dafür benötigten Lastdaten während der bisherigen Lebenszeit nun deutlich einfacher ermitteln.


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Zahlreiche ältere Windenergieanlagen könnten problemlos länger als die vorgesehene Nutzungsdauer betrieben werden.

Vieles spricht für eine längerfristige Nutzungsdauer von Windenergieanlagen (WEA). Dies, weil die WEA an Standorten installiert sind, die ein Repowering nicht zulassen. Oder den Betreibern stehen die finanziellen Mittel für eine neue Anlage zu dem Zeitpunkt nicht zur Verfügung. Außerdem sind WEA nicht für eine konkrete Anzahl von Jahren entwickelt worden. Vielmehr werden ihre elementaren Bestandteile für bestimmte Lasten konzipiert. Die Hersteller errechnen die Lasten bei der Entwicklung der WEA in der Form, dass die WEA selbst an besonders windstarken Standorten mindestens 20 Jahre funktionsfähig sind. Demnach besitzen insbesondere Anlagen, die im Binnenland an windschwächeren Standorten verbaut wurden, in der Praxis oftmals eine relativ hohe Reserve zwischen der im Rahmen der Entwicklung errechneten Lastannahme und dem tatsächlichen Wert, der sich aus der Betriebsdauer ergibt.
Die Herausforderung, mit der sich Betreiber bei einer Laufzeitverlängerung konfrontiert sehen, besteht im Nachweis der über die geplante Betriebszeit hinausgehenden Standsicherheit. Für eine derartige Bestätigung sind ein Gutachter sowie bestenfalls die Daten des Anlagenherstellers hinsichtlich der genauen Auslegung der WEA erforderlich. Der Gutachter überprüft dann anhand aller vorhandenen Daten, ob eine die genehmigte Betriebslebenszeit übersteigende Standsicherheit gegeben ist. Eine Vielzahl der notwendigen Informationen lässt sich nur schwer bestimmen respektive lediglich über Umwege ermitteln. So müssen die Gutachter beispielsweise häufig auf Windfeldanalysen und Winddaten aus der Anlagensteuerung zurückgreifen, um die Belastung der Bauteile während der bisherigen Lebenszeit einschätzen zu können. Diese Daten erweisen sich meist als ungenau oder unvollständig und müssen daher mit einem entsprechenden Risikofaktor belegt werden. Zur exakten Errechnung der möglichen Laufzeitverlängerung ist es deshalb vorteilhaft, wenn die genauen Lastdaten über einen möglichst langen Zeitraum vorliegen.

Sammlung belastbarer Daten

Im Idealfall verfügt eine WEA, die zum Weiterbetrieb vorgesehen ist, ab der Inbetriebnahme über ein Lastmesssystem. Da eine solche Lösung in den wenigsten Fällen eingeplant wurde, aber immer mehr WEA über den veranschlagten Einsatzzeitraum betrieben werden sollen, bietet sich die sofortige Nachrüstung eines solchen Lastmesssystems an. So können möglichst viele belastbare Daten gesammelt werden, auf deren Basis der Gutachter eine deutlich exaktere Prognose erstellen kann, wie lange die WEA noch am Netz bleiben darf. Um an die absolute Belastbarkeitsgrenze der WEA zu gehen, sollte der Betreiber das Lastmesssystem selbst dann noch einbauen lassen, wenn die Laufzeitverlängerung bereits erteilt worden ist. Auf diese Weise lässt sich exakt bestimmen, inwiefern die für die längere Nutzungsdauer angenommenen Lasten über- oder unterschritten werden. Der Betreiber kann nun jederzeit entscheiden, ob er seine Anlage früher stillsetzt oder den erweiterten Zeitraum nochmals prolongiert.

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Autoren

 Carsten Schröder

Industry Management Wind, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont
www.phoenixcontact.de

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