Ausgangssituation

Ausgangssituation

Eine unzuverlässige Zustandsprognose zieht bei dem Ausfall einer Offshore-Windenergieanlage (OWEA) hohe Kosten nach sich. Auch ein zeitlich nicht optimal terminierter oder unnötiger Instandhaltungseinsatz verursacht aufgrund der aufwändigen Anreise, der hohen Transportaufwände und der durch die Witterungsabhängigkeit nicht immer gegebenen Zugänglichkeit der Anlage immense Kosten. Je zuverlässiger die Prognose des Zustands einzelner Komponenten erfolgt, desto besser kann die Instandhaltung geplant und durchgeführt werden.

XXL-Produkte sind durch spezifische Merkmale, wie große Bauteil- und Anlagenabmessungen sowie eine große Anzahl von zu überwachenden Komponenten, gekennzeichnet. Diese Eigenschaften machen eine zuverlässige Zustandsprognose zu einer besonderen Herausforderung. Mit der Größe der WEA steigen auch die mechanischen Anforderungen stark an. Dies erhöht die Relevanz einer zuverlässigen Zustandsüberwachung.

Zur Anlagensteuerung von WEA werden bis zu 500 Parameter (z. B. Drehzahl, Leistung) aufgenommen und für die Zustandsüberwachung genutzt. Umwelteinflüsse, wie Temperatur- und Windschwankungen, haben dabei einen großen Einfluss auf die Interpretierbarkeit der Einzelwerte von Messsensoren und müssen bei der Datenauswertung und -interpretation berücksichtigt werden. Damit Messwerte, wie die Laufzeit der Anlage oder Windschwankungen, in die Zustandsprognose einfließen können, sind umfangreiche Kenntnisse über die Anlage erforderlich, z. B. über den funktionellen und strukturellen Aufbau, das Zusammenwirken der zu überprüfenden Baugruppen, die Toleranzbereiche und Erfahrungen mit möglichen Fehlern und Schädigungen.

Aufgrund der Vielzahl der möglichen Einflussgrößen stoßen analytische Verfahren an ihre Grenzen. Häufig erfolgt die Zustandsprognose daher lediglich auf Basis einzelner Parameter. Insbesondere bei der Betrachtung ganzer Windparks stellt sich die Frage, wie die riesigen Datenmengen überblickt und Schäden schnell und sicher identifiziert werden können.