Gemessene Lasten statt konservativer Annahmen
LiTEplus von Bachmann electronic macht Lastreserven für den Weiterbetrieb von Windenergieanlagen nutzbar
Bachmann electronic hat mit LiTEplus eine pragmatische Lösung entwickelt, die sich nahtlos in bestehende Prozesse integrieren lässt. Ob für Einzelanlagen oder ganze Windparks – die Technologie bietet eine zuverlässige Basis, um das volle Potenzial alternder Windenergieanlagen auszuschöpfen.
Nach 20 Jahren Auslegungslebensdauer entscheidet die Prüfung des Weiterbetriebs darüber, wie lange eine Windenergieanlage noch laufen darf. Bachmann electronic stellt mit LiTEplus eine nachrüstbare Messlösung vor, die diese Bewertung auf real gemessene Lasten stützt und so vorhandene Lebensdauerreserven zugänglich macht.
Herkömmlich werden die standortspezifischen Lasten aus Windmessungen und SCADA-Daten abgeleitet und mit hohen Sicherheitsfaktoren den Auslegungslasten gegenübergestellt. Das führt häufig zu einem genehmigungsfähigen Ergebnis, lässt aber einen Teil der rechnerischen Restlebensdauer unberücksichtigt. LiTEplus ersetzt die Annahmen durch Dehnungsmessungen im Turmfuß, sodass der Lastenrechner mit dem tatsächlichen Beanspruchungsverlauf der Anlage arbeitet.
Dafür werden vier CLS-Sensoren an die Turmwand geklebt, ohne den Korrosionsschutz zu beschädigen. Sie erfassen die Lasten in zwei Richtungen. Eine mit 230 V versorgte Datenerfassungseinheit in einem magnetisch befestigten Schaltschrank überträgt die vorausgewerteten Daten wahlweise über das Windparknetzwerk oder per Mobilfunkverbindung an einen Bachmann- Server. Die Montage dauert wenige Stunden und erfolgt idealerweise zusammen mit der praktischen Weiterbetriebsprüfung, was Kosten und Stillstandszeit begrenzt. Für Stahlrohrtürme bis 100 m Nabenhöhe ist das System standardisiert, bei größeren Nabenhöhen oder Betonhybridtürmen werden zusätzliche Messstellen abgestimmt.
Je nach Standort genügen drei bis sechs Monate Messdauer. Die Installation sollte daher rund ein halbes Jahr vor dem geplanten Gutachten erfolgen. Ergänzend werden 10-Minuten-Werte aus dem SCADA-System benötigt, unter anderem zu Windgeschwindigkeit, Leistung, Drehzahl und Blattverstellwinkel. Das Auswerteverfahren kommt dabei auch mit der lückenhaften Datenlage älterer Anlagengenerationen zurecht.
Bleibt die Messtechnik über das Gutachten hinaus in Betrieb, setzt sich die Lasthistorie fort: Verschiebungen der Eigenfrequenzen oder steigende Schädigungslasten werden früh sichtbar, und am Ende der Weiterbetriebsphase lassen sich verbliebene Reserven erneut bewerten. Bei Zubau oder Repowering im Park zeigt sich zudem, wie die veränderte Anströmung die einzelne Anlage belastet.
Die Kosten für eine LTE-Prüfung mit LiTEplus liegen etwa beim Dreifachen eines herkömmlichen Gutachtens, doch der Mehraufwand relativiert sich durch geringere Stillstandszeiten und höhere Energieerträge. Gemessen am Mehrertrag der zusätzlichen Betriebszeit liegen die Mehrkosten nach Angaben des Unternehmens im niedrigen einstelligen Prozentbereich.