Effizient trimmen Rotoren bestmöglich in Stellung bringen

07.09.2018

Condition Monitoring kann helfen die Anlagenverfügbarkeit sicherzustellen und zu verlängern. Welche Systeme hier zum Einsatz kommen und welche Analogien es zum segeln gibt, erfahren Sie hier.

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Die Wellen schlagen an das Boot, die Sonne strahlt und es sind die perfekten Bedingungen für einen entspannten Segelturn. Es ist nicht zu stürmisch und dennoch wölben sich die weißen Segel im Wind. In ruhigerem Fahrwasser berichtet Gabriel Schwanzer, Director Business Unit Wind bei Bachmann Electronic: 'Auf meinem Bildschirmschoner steht ein Spruch von Aristoteles: „Wir können den Wind nicht ändern, aber die Segel anders setzen.' Diese Analogie gilt prinzipiell beim Segeln als auch in der Windkraft.

Im Prinzip ähnelt so ein Segel wie die Rotoren der Windkraftanlage. Die besten Windbedingungen bringen dem Energieertrag nichts, wenn die Anlage nicht im Wind steht – ähnlich wie beim Segeln, wenn man die Segel aus dem Wind dreht. Bei der Anlage gilt es, die unterschiedlichen Sensoren so auszurichten, dass man die besten Ergebnisse erhält. „Im Prinzip können wir die Möglichkeiten hinsichtlich Sensorik, Aktorik und der Umsetzung dieser Intelligenz zur Verfügung stellen. Das passiert in Form von Simulationen und intelligenten Reglern.“

Condition Monitoring und KI

Wenn Bachmann von Windenergie 5.0 spricht, dann meinen sie die fünf Kernkompetenzen, die fünf Segel, welche sie auf diesem Gebiet haben. Das Unternehmen automatisiert derzeit 100.000 Windenergieanlagen und hat 9000 Condition-Monitoring-Systeme installiert. Bachmann integriert seine Condition-Monitoring-Lösung in die Automatisierung der Windkraftanlage und verknüpft die Messgrößen mit weiteren Betriebsparametern. Dies erhöht laut Hersteller die Diagnosesicherheit der Zustandsüberwachung und Fehlerbilder lassen sich so mit der aktuellen Betriebssituation vergleichen und genauer interpretieren.

Durch eine gezielte Steuerung können zudem mechanische Belastungen reduziert werden. Mit angepassten Betriebsbedingungen verlängert sich so die Lebensdauer vorgeschädigter Teile bis zum planbaren Reparaturtermin. Der Vorteil von Condition Monitoring liegt auf der Hand: Der Betreiber, Investor und Versicherer weiß immer um den Anlagenzustand und kann ein Schadensrisiko abwägen. Der Weblog Expert von Bachmann ist das webbasierte Frontend des Condition-Monitoring-Systems. Es dient als Kommunikationsschnittstelle zum Diagnosesystem und ermöglicht den sicheren und standortunabhängigen Zugriff auf die Zustandsdaten der Windenergieanlage.

Das Unternehmen spricht oft von Online-Condition-Monitoring. Das bedeutet, dass der Anlagenführer direkt mit der Anlage verbunden ist, ohne jedoch unbedingt reagieren zu müssen. „Das Turbinenprogramm erkennt den Zustand der Anlage und regierte den Steuerungsprozess. Online auf die Daten zuzugreifen, eine Analyse durchzuführen und den Betreiber über das Geschehen zu informieren, wäre für mich eher eine Offline-Reaktion“, sagt Schwanzer. Mit diesem Verfahren ist der Hersteller nur noch wenige Augenblicke von der vorausschauenden Wartung entfernt.

Im Prinzip macht das das Unternehmen bereits laut Schwanzer. Jedoch sei die Frage, auf welchem Level man sich hier bewege: „In der Turbine selbst wird erkannt, was passiert und es werden autonom Entscheidungen getroffen. Das geht schon in Richtung Künstliche Intelligenz, wo Maschinen dazulernen und eigene Strategien für sich entwerfen. Doch wenn eingestellt ist, dass die Maschine sich unter dieser und jener Bedingung beim Servicetechniker melden soll, hat das ja jemand vorgegeben. Wenn die Maschine alleine aus Erfahrungen Algorithmen entwickelt, um Entscheidungen selbst zu treffen: Das ist für mich Künstliche Intelligenz.“

Security-Aspekt sehr wichtig

Es gilt eines unserer wichtigsten Güter – die Energie – zu schützen. Immer wieder hört man von erfolgreichen Hacker-Angriffen auf Energieversorger und Industrie-Unternehmen. Das jedoch auch viele Energie-Erzeugungsanlagen betroffen sind, vergessen viele. Schwanzer erzählt: „Es gibt Berichte, wie einfach das Eindringen in das WLAN-Netzwerk einer nuklearen Anlage über Drohnen ist beziehungsweise war und damit Schäden zu verursachen. Auch bei Windenergieanlagen und Windparks sind wir vor diesen Angriffen nicht gefeit und stellen schon heute Sicherheitsprotokolle und Zugriffsschutzmechanismen zur Verfügung.“

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