Ausgabe zur WINDENERGY 2018

12 Ausg.Nr._19/2018 Smart Energy D ie Notwendigkeit, die Lebenszykluskosten von Windturbinen zu senken und zugleich Windenergie mit anderen intelligenten Energie- lösungen zu kombinieren, ist zu einem zentralen Thema der Industrie geworden. Der Global Wind Summit zeigt vom 25. bis 28. September die Zukunft der Produktion, Integration und Speicherung von Windstrom sowie Projekte zur Sektoren- Kopplung. Dies ist eine enor- me Herausforderung, die der Windindustrie großen Einsatz bei Forschung und Entwicklung abverlangt, von neuen Konzept- studien bis hin zu intelligenten Turbinen, Rotorblättern und Steuerungssystemen. Zu „Smart Energy“ gehört auch die Digitalisierung sämtlicher Prozesse der Wertschöpfungs- kette und der Anlagenwartung mit Hilfe von Big Data. Systemak- tualisierungen in der Mitte des Lebenszyklus und Maßnahmen zur Verlängerung der Lebenszeit rücken gleichfalls immer mehr in den Vordergrund. In der Praxis beinhaltet Digitalisierung bei- spielsweise die kontinuierliche Überwachung der tatsächlichen Lasten, die auf wichtige Kom- ponenten einwirken. Anhand solcher Daten kann deren rest- liche Lebensdauer ermittelt und die Laufzeit verlängert werden. Smart Energy ist eines der zent- ralen Themen der Weltleitmesse WindEnergy Hamburg, die zusam- men mit der globalen Konferenz von WindEurope den Global Wind Summit bildet. Mehr als 1400 Aussteller aus 40 Ländern stellen in neun Hallen der Hamburg Mes- se ihre Innovationen vor. Intelligenz durch Sensorik Der Einsatz moderner Senso- rik bei modernen Windturbinen nimmt zu, aber wie kann Digita- lisierung zu Optimierung führen? Sensoren erfassen Schwingun- gen, Temperaturschwankungen, Generator-Luftspaltwerte (die Aufschluss über die Rundheit des Rotors geben), die Verdrängung von Komponenten unter Last und vieles mehr. In die Hauptbestand- teile von Windturbinen – Türme, Getriebe, Generatoren und Ro- torblätter – integrierte Sensoren überwachen den Anlagenzustand und liefern wichtige Betriebswer- te, mit deren Hilfe die Betreiber die Energieproduktion intelligent steuern können. Zahlreiche Aus- steller der WindEnergy Hamburg werden über die intelligente Nut- zung von Sensordaten zur Stei- gerung der Anlagenleistung und -zuverlässigkeit und damit zur Senkung der Stromgestehungs- kosten informieren. Das auf Anlagenüberwachungs- technik spezialisierte Unterneh- men Bachmann Monitoring wird einen sogenannten ‚Blade Unba- lance Calculator‘ (BUC) vorstellen, ein Ergänzungsmodul für sein Zustandsüberwachungssystem (Condition Monitoring System, CMS). Anhand weniger statischer Parameter und der Messwerte eines in der Mitte der Gondel ins- tallierten Sensors überwacht das Modul die Rotorblätter auf Un- wucht. Es unterscheidet zwischen aerodynamischen und mechani- schen Effekten und ermöglicht so sofortige gezielte Abhilfe- maßnahmen. Produktleiter David Futter von Bachmann Monitoring erläutert: „Einem von der Wind Industry Deutschland (WID) 2015 herausgegebenen Whitepaper zufolge haben bis zu 50 Prozent der Windturbinen Rotor-Unwucht- probleme. Das kann schwerwie- gende Folgen haben: höhere Ermüdungslasten, die auf den Turm, das Turbinenhaus und die Bestandteile des Antriebsstrangs einwirken. Durch eine regelmä- ßige Auswertung der Rotorblatt- Unwucht können Anlagenbetrei- ber notfalls rechtzeitig eingreifen und so die Lebensdauer erheblich verlängern.“ Ein weiterer wichtiger Einsatzort für Sensoren ist der Rotorblattan- satz bei großen Onshore- und Off- shore-Turbinen. Hier ermöglichen sie die Erfassung der tatsächli- chen Lasteinwirkung bei jeder Drehung des Rotors in Echtzeit. Bei solchen Anlagen der neues- ten Generation mit individueller Rohrblattverstellung (Individual Pitch Control, IPC) findet eine wesentlich häufigere Blattwin- kelkorrektur statt, was jedoch die Abnutzung der Rohrblattlager verstärken könnte. Manche Tur- binenhersteller verwenden daher inzwischen anstelle der bisheri- gen Vierpunkt-Kugellager dreirei- hige Wälzlager, wie sie von Lager- spezialisten wie IMO und Rothe Erde – beide Aussteller der Wind- Energy Hamburg – angeboten werden. Der dänische Aussteller Mita-Technik wird Besucher über seine neuesten IPC-Technolo- gielösungen zu Überwachung und Regelung der Bewegung von Rotorblättern und der auf diese einwirkenden Lasten informieren. Big Data für die Optimierung des Anlagenbetriebs Die führenden europäischen Ge- triebehersteller ZF Windpower und Winergy präsentieren auf der Welt- leitmesse ihre Innovationen im Smart Energy auf der WindEnergy Hamburg •Weltleitmesse zeigt die Zukunft der Produktion, Integration und Speicherung von Windstrom