Turbinen-Wartung

Codes gegen das Chaos

Sascha Rentzing, 09.01.14
Um Kosten zu senken, müssen Windturbinen effizienter gebaut und gewartet werden. Viele verschiedene Methoden zur Kennzeichnung der Turbinen und ihrer Komponenten erschweren bisher Rationalisierungsfortschritte. Ein neues, einheitliches System könnte die Abläufe in der Wertschöpfungskette verbessern.

Wenn eine Windturbine verlässlich Strom erzeugen soll, muss sich ein erfahrener Servicetechniker regelmäßig um sie kümmern. Das steht für Windexperten außer Frage. „Die Anlagen werden immer komplexer, daher brauchen wir Top-Personal“, sagt Ian-Paul Grimble, stellvertretender Vorsitzender des Betriebsführerbeirats im Bundesverband WindEnergie (BWE) und Geschäftsführer des Winddienstleisters psm Nature Power Service & Management. Versierte Serviceteams lassen sich durch nichts ersetzen, betont er.

Doch genau an diesem Punkt schreitet die Entwicklung voran. Die Maschinen müssten gut laufen, auch ohne dass sie ständig begutachtet werden. Wenn draußen auf dem Meer Stürme toben, traut sich niemand zu den Turbinen raus – dann drohen lange, teure Stillstandszeiten. Wem es zudem gelingt, Besuche der Servicemonteure in der Anlage auf ein Minimum zu beschränken, spart viel Geld. An Land sind zwei jährliche Wartungen Standard, oft kommen zusätzliche Inspektionstermine hinzu – nicht immer ist das notwendig.

Um die Zahl der Anlagenbesuche zu minimieren, befassen sich Forschungsprojekte seit Jahren mit neuen Ansätzen zur konsequenteren Auswertung von Betriebsdaten, was den Turbinenservice verbessern soll. „Es gibt noch viel Rationalisierungspotenzial“, erklärt Klaus Pfeiffer, Qualitäts- und Zuverlässigkeitsmanager des Dienstleisters für Betriebsführung Enertrag Windstrom. Er muss es wissen: Pfeiffer wirkt in dem vom Bundesumweltministerium geförderten „Entwicklungsprojekt zur Erhöhung der Verfügbarkeit von Windenergieanlagen“ (EVW) mit, innerhalb dessen Firmen und Institute der Windbranche seit 2007 an neuen Servicestrategien und Wissensdatenbanken arbeiten.

Eine wichtige Erkenntnis des Projekts: Wartungen könnten effektiver und günstiger sein, wenn bei der Prävention die gängige zustandsorientierte Instandhaltung mit einem zuverlässigkeitsorientierten Service kombiniert wird. So lässt sich unter anderem der beste Zeitpunkt für den Austausch und die Überarbeitung von Komponenten ermitteln.

Jede Schraube zählt

Bisher hat sich der kombinierte Wartungsansatz allerdings nicht auf breiter Front durchgesetzt. Die Branche müsste hierfür Daten sammeln und auswerten, also eine gemeinsame Schadensdatenbank pflegen. Um sie aufzubauen, müsste es eine einheitliche Kennzeichnung von Turbinen geben, die ihre Struktur und das Zusammenwirken ihrer einzelnen Teile genau abbildet. Doch daran hapert es noch. Zwar ist seit 2006 das internationale Kennzeichnungssystem für Kraftwerke RDS-PP (Reference Designation Systems for Power Plants) auch für Windturbinen verfügbar. Aber nur die wenigsten Windfirmen haben das System bisher umgesetzt. „Die Branche hat es leider noch nicht verinnerlicht. Stattdessen verfolgt jeder Hersteller ein eigenes Kennzeichnungssystem“, erklärt Pfeiffer.

Doch es gibt neue Hoffnung auf eine gemeinsame Datenbank. VGB Powertech, der europäische technische Fachverband für die Strom- und Wärmeerzeugung, hat im Dezember eine neue RDS-PP-Anwendungsrichtlinie für Windturbinen veröffentlicht. Sie sei wesentlich detaillierter und ermögliche eine unmissverständliche, eindeutige und leicht nachvollziehbare Identifikation der Anlagenkomponenten, so Axel Ringhandt von der Technologiefirma Bachmann electronic. Zwar muss die Kennzeichnungssprache laut Ringhandt wie eine Fremdsprache erlernt werden, doch dafür könne man mit ihr alles beschreiben, was es im Umfeld eines Windkraftwerks zu identifizieren gibt: Standorte, Werke, Systeme, Funktionen und Betriebsmittel – und das herstellerübergreifend.

Vom Mechaniker zum Analysten

Ein einheitlicher Komponenten-Code wäre aber nur der erste Schritt zu einer gemeinsamen Schadensdatenbank der Branche. Um mehr über das Ausfallverhalten von Komponenten zu erfahren und zuverlässigkeitsbezogene Betriebs- und Instandhaltungsstrategien anbieten zu können, ist zudem eine standardisierte Beschreibung von Anlagenzuständen, Fehlern und Maßnahmen nötig. Mögliche Instrumente hierfür werden derzeit im Rahmen des EVW-Projekts getestet.

Mithilfe des so genannten Zustands-Ereignis-Ursachen-Schlüssels (Zeus) sollen Servicetechniker Anlagen künftig leicht direkt vor Ort bewerten können. Wie ist der Betriebs- und Funktionszustand? Welches Ereignis ist für den Zustand verantwortlich und ist er für Mensch, Umwelt oder Anlage kritisch? Die Antworten auf diese Fragen gibt der Techniker in eine spezielle Oberfläche in sein Laptop oder Smartphone ein und überträgt die Instandhaltungsinformationen zur weiteren Verarbeitung an die Serviceleitung.

Schließlich können die einheitlich erfassten Daten in eine zentrale Datenbank eingespielt werden, die das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (Iwes) verwalten soll. Allerdings wird noch viel Überzeugungsarbeit nötig sein, damit die Pläne auch von allen Branchenteilnehmern umgesetzt werden. Zwar wird die RDS-PP-Neuauflage von der großen Mehrheit der Branche getragen – viele Firmen haben im VGB-Arbeitskreis oder an der technischen Validierung der Richtlinie mitgewirkt. Doch es gibt auch Kritiker. Die so genannte Nordic-Group mit Herstellern wie Siemens oder Vestas lehnt sie ab, weil sie offiziell nicht ihren Positionen entspricht. Auch Nordex, das sich ursprünglich zu RDSPP bekannte, will die Richtlinie nun zunächst doch nicht umsetzen.

Dies ist eine gekürzte Version des Artikels – den ausführlichen Text finden Sie in der Ausgabe 01/2014 von neue energie.

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