Simple Überwachung von Windturbinen

Die Lösung ist so simpel wie genial: Ein einziger Algorithmus überwacht sämtliche Turbinenteile und sagt dem Betreiber schon früh, wann er welches Teil einer Turbine austauschen muss.

Siemens-Forscher von Corporate Technology in China haben das Programm entwickelt. Es bietet hohe Verlässlichkeit bei einfacher Bedienung und günstigem Preis – das könnte helfen, die Windkraft in China wie geplant bis 2020 auf 100 Gigawatt zu verzehnfachen. Bereits in diesem Jahr soll die Technologie dort getestet werden.

Windräder sind ständig starken Belastungen ausgesetzt. Eine Reparatur ist teuer. Daher hängt es von der Wartung ab, wie wirtschaftlich die saubere Windenergie ist. Bisher überwachen teure Bewegungssensoren die Verschleißteile der Turbine und melden Unregelmäßigkeiten an die Zentrale. Die Ingenieure werten die Daten aus und müssen obendrein auch die Sensoren selbst warten. Das bedeutet relativ hohe Kosten.

Die neue Lösung nutzt die bereits vorhandene Technik im Motor des so genannten Pitch Systems, das die Rotorblätter und die Leistung der Turbine steuert. Bei Siemens-Turbinen überwachen hochsensible Sensoren der Simotion-Reihe die kritischen Teile und messen standardmäßig die elektrischen Ströme im Motor. Die Siemens-Forscher in Peking haben entdeckt, dass sich die Ströme verändern, wenn die Windmaschine nicht so läuft, wie sie sollte. Ihre Idee: aus den präzisen Messungen einen Algorithmus zu entwickeln, der den Verschleiß einzelner Komponenten vorhersagt. Das Ergebnis: Die Software erkennt frühzeitig, wann der Betreiber welches Teil austauschen muss. Die Bewegungssensoren könnten überflüssig werden. Auch die Kosten für Wartung und Personal sinken, was die Windräder noch effizienter macht.

Noch in diesem Jahr will Siemens die ersten Windräder mit der neuen Technik in der westchinesischen Provinz Xinjiang einsetzen. Dazu unterzeichnete das Unternehmen eine Absichtserklärung mit dem chinesischen Turbinenkonzern Goldwind. (RN 2009.07.6)