LiTEplus Lebensdauer-Verlängerung
13 Fragen. 13 Antworten.
Alles, was Sie wissen wollten.
Im Rahmen unserer LiTEplus-Expertenrunde haben wir Ihre Fragen gesammelt und hier beantwortet.
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Fragen & Antworten: Lifetime Extension
1. Wie läuft die Installation der Messtechnik genau ab?
Bei einer Standardinstallation in den üblichen Anlagen mit Stahlrohrturm, für die LTE aktuell ein Thema ist, werden vier CLS-Sensoren zur Dehnungsmessung im Turmfuß der Anlage verbaut, um die Lasten im Turmfuß in zwei Richtungen zu ermitteln. Die Sensoren werden dabei an der Turmwand verklebt, ohne dass dabei der Korrosionsschutz beschädigt wird. Der Anschluss erfolgt dann an einer kleinen Datenerfassungseinheit, die in einem kleinen Schaltschrank untergebracht ist und mit Magneten an der Turmwand befestigt wird.
2. Welche Anforderungen bestehen an die Infrastruktur in der Anlage oder im Windpark?
Diese Einheit muss mit 230V Spannung versorgt werden und überträgt dann die vorausgewerteten Daten auf einen Server bei Bachmann. Die Datenübertragung kann entweder über ein geeignetes Windparknetzwerk und den Parkrouter erfolgen oder aber mit einem separaten UMTS-Router, den wir optional zu Verfügung stellen können.
3. Wie lange dauert die Installation des Systems?
Die Installation des Systems ist recht einfach und kann innerhalb weniger Stunden erfolgen.
4. Können wir die Installation gleichzeitig mit der Inspektion für die Weiterbetriebsprüfung machen?
Idealerweise erfolgt das Zuge der praktischen Weiterbetriebsprüfung, so dass die Installation alles in allem sehr kostengünstig wird. Außerdem wird so die Stillstandzeit der zu untersuchenden Anlagen auf ein Minimum reduziert.
5. Entstehen zusätzliche Aufwände für die Überwachung der Messsysteme?
Sämtliche Dienstleistungen zur messtechnischen Begleitung der Weiterbetriebsprüfung sind im LiTEplus Gesamtpaket, das über die Deutsche Windtechnik angeboten wird, enthalten. Das schließt neben der Installation und Inbetriebnahme vor Ort auch die Konfiguration der Messsysteme und die kontinuierliche Datenerfassung und -speicherung über ca. 6-12 Monate (saisonal anhängig vom Beginn der Messung) mit ein und beinhaltet auch die Datenbereitstellung nach Abschluss Datenerfassung für P. E. Concepts. All das ist Teil des Komplettpakets zur messdatenoptimierten Weiterbetriebsprüfung, die mit Übergabe des Weiterbetriebsgutachtens abgeschlossen wird.
6. Gibt's noch andere Gründe, warum wir die Anlage nach der BPW weiter überwachen sollten?
Die Überwachung der Anlage in der Weiterbetriebsphase ermöglicht die Risikominimierung bei frühzeitiger Erkennung struktureller Veränderungen - sei es beispielweise durch Verschiebung von Eigenfrequenzen oder aber bereits vorher durch gezielte Überwachung der Schädigungslasten. Man hat damit die Möglichkeit, Veränderungen im üblichen Verhalten zu erkennen und zu bewerten.
Dies erlaubt am Ende eine bessere Planbarkeit insbesondere hinsichtlich wirtschaftlicher Entscheidungen während der Weiterbetriebsphase. Zudem wird die Lasthistorie fortgeführt, was eine wiederholte Bewertung etwaiger Reserven am Ende der Weiterbetriebsphase ermöglicht. Ein weiterer Aspekt ist ggf. die Vermeidung bzw. Minimierung konservativer Betriebsbeschränkungen und damit verbundener Ertragsverluste z.B. bei Veränderungen im WP-Layout (z.B. Zubau, Repowering), die Einfluss auf die individuelle Anlagenbeanspruchung und damit auf die Restnutzungsdauer haben.
7. Wie lange ist der Messzeitraum vor Erstellung des Weiterbetriebsgutachtens?
Je nach Standort ist ein Messzeitraum von ca. 3 – 6 Monaten ausreichend, um genügend Daten für die Auswertungen zu sammeln. In den ersten Projekten, in denen LitePlus zum Einsatz kam, waren 3 Monate jeweils ausreichend. Es sollte also mindestens ein halbes Jahr vor Erstellung des Gutachtens eingeplant werden. Grundsätzlich gilt, je länge gemessen wird, desto präziser die Aussagen.
8. Wann müsste spätestens LiTEplus installiert werden, um beste Lastreserven zu ermitteln (in Bezug zum Zeitpunkt der analytischen Prüfung)?
Generell lohnt es sich, frühzeitig eine Aussage über die Restnutzungsdauer zu treffen. Beispielsweise kann es sein, dass eine Anlage eine bestimmte Lebensdauer erreichen soll, diese sich aber auch nach der Messung nicht ergibt. Dann können Betriebsbeschränkungen helfen, die Lasten auf die Anlage zu reduzieren. So nimmt man kleinere Verluste im jährlichen Energieertrag in Kauf, um die Laufzeit der Anlage zu verlängern und den Gesamtertrag über die Lebensdauer zu optimieren. Um so früher man solche Maßnahmen vorsieht, desto effektiver sind sie – was die Anlage an Lasten erst einmal gesehen hat, lässt sich nicht mehr rückwirkend verändern.
9. Welche Daten brauchen wir vom SCADA-System für die Auswertung?
Das Verfahren zur Auswertung ist robust gestaltet, da insbesondere ältere Anlagengenerationen nicht immer alle Daten aus dem SCADA-System verfügbar machen, die man gerne hätte. Mindestens benötigt werden aber die 10-Minuten-Daten zur Windgeschwindigkeit, elektrischen Leistung, Generator- bzw. Rotordrehzahl, Windrichtung und Gondelposition, Blattverstellwinkel und der Umgebungstemperatur bzw. der Luftdichte. Es sollten mindestens die Mittelwerte sowie die Minimal- und Maximalwerte bereitgestellt werden.
10. Wie sind denn die Kosten für die BPW mit LiTEplus in etwa?
Die Gesamtkosten für ein Weiterbetriebsgutachten mit LiTEplus liegen etwa beim 3-fachen eines herkömmlichen Gutachtens. Hierbei ist aber, wie beim herkömmlichen Gutachten auch, zu beachten, dass sich bei Betrachtung mehrerer Anlagen Skaleneffekte ergeben, so dass die Kosten pro Anlage deutlich kleiner ausfallen können, als wenn nur eine einzelne Anlage untersucht wird. Die Kosten sind außerdem natürlich vom Anlagentyp und Standort abhängig. Je nach zusätzlich erzielbarer Lebensdauerverlängerung liegen die Mehrkosten damit im niedrigen einstelligen %-Bereich des zusätzlichen Mehrertrags.
11. Kann man auch das Fundament mitüberwachen?
Das Fundament ist natürlich Teil der lastabtragenden Komponenten, die in der analytischen Berechnung bewertet werden. Bei bestimmten Anlagentypen kommt es vor, dass Auflagen zur Fundamentüberwachung für einen Weiterbetrieb festgelegt worden, da es an den Fundamenten zu Rissbildung gekommen ist. Eine Fundamentbewegungsmessung ist standardmäßig in LiTEplus nicht enthalten, allerdings lässt sich projektspezifisch eine Möglichkeit zur Integration der Bewegungsmessung abstimmen, denn entsprechende Hardware zur Datenerfassung ist mit LiTEplus in der Anlage ja schon vorhanden.
12. Werden Cantilever Sensors (CLS) auch in den Rotorblättern installiert?
CLS sind grundsätzlich zur Lastmessung in Rotorblättern ausgelegt und werden beispielsweise zur Lastregelung und Strukturüberwachung eingesetzt. Für die optimierte Weiterbetriebsprüfung mit LiTEplus werden CLS jedoch nur im Turm angebracht. Eine Installation im Rotorblatt ist nicht erforderlich.
13. Wird LiTEplus unabhängig vom Anlagentyp installiert werden oder unterscheiden sich die Anzahl der Sensoren oder gemessenen Größen mit dem Anlagentyp?
Das Messsystem ist standardisiert und kann ohne Weiteres für alle Anlagen mit Stahlrohrtürmen für Nabenhöhen bis 100 m zum Einsatz kommen. Bei höheren Nabenhöhen und bei anderen Turmbauweisen, z.B. Betonhybridtürmen, kann es sein, dass das System um weitere Messstellen erweitert werden muss – solche Anforderungen werden im Vorfeld natürlich abgestimmt.
