UdZ 2-2015

24 UdZ – Unternehmen der Zukunft 2/2015 FIR-Forschungsprojekte KiZO: Konzept zur intelligenten Zustandsüberwachung von Offshore-Windparks Intelligente Steuerung und Überwachung von Offshore-Windparks Die exponierte Hochseelage stellt die Betreiber von Offshore-Windenergieanlagen vor neue He rau s forde rungen . Ei n i nten s i ve s Mon i tor i ng s owi e op tima l e Fernüberwachung sind erfolgsentscheidend. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen des Forschungsprojekts KiZO ein integriertes Konzept zur intelligenten Zustandsüberwachung von Offshore-Windparks entwickelt. Ziel ist es, die organi- satorischen und technischen Voraussetzungen zu schaffen, um eine effektive und beständige Nutzung von Offshore-Windparks sicherzustellen. Das Forschungsprojekt mit dem Förderkennzeichen 0325476B wird von dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) gefördert. Zielsetzung des Projekts Die exponierte Hochseelage von Offshore- Windenergieanlagen verhindert eine kon- tinuierliche Überwachung der Anlagen vor Ort. Um einen wirtschaftlichen Betrieb von Offshore-Windparks dennoch zu ermöglichen, ist es erforderlich, diese mithilfe von Condition- Monitoring-Systemen intensiv zu überwachen. Aufgrund weniger bisher installierter Offshore- Windparks existieren derzeit keine fundierten Modelle, die Daten und Informationen aus dem Anlagenbetrieb zusammenführen und die Betriebsführung dabei unterstützen, die richtigen Entscheidungen für einen kostenop- timalen Anlagenbetrieb zu treffen. Darüber hinaus ist bis dato unklar, in wel- cher Form die gewonnenen komplexen Informationen optimal darzustellen sind, um d i e B e t r i e b s f üh r ung b e s tmög l i c h zu unterstützen. Ziel des Vorhabens Vor dem Hintergrund der dargestellten Herausforderungen ist es das Ziel des Vor- habens, durch die Onshore - Remote - Be - triebsführung die organisatorischen und tech- nischen Voraussetzungen für eine effektive und kostenoptimale Nutzung von Offshore- Windparks sicherzustellen. Im Rahmen des Forschungsprojekts wird daher ein Konzept entwickelt, um Daten installierter Condition- Monitoring-Systeme (CMS) zusammenzufüh- ren, auszuwerten und mithilfe eines Dashboards in Form von Key-Performance-Indikatoren (KPI) kontextabhängig darzustellen. Aufbauend da- rauf werden für typische Ereignisse während der Betriebsführung Handlungsempfehlungen auf Basis der ausgewerteten KPI abgeleitet. Damit soll die Betriebsführung dabei unter- stützt werden, mögliche Schäden bereits vor deren Eintreten zu identifizieren und frühzeitig wirtschaftlich-technisch optimale Maßnahmen einzuleiten. Abgeschlossene und laufende Aktivitäten im Projektkontext Essenzielle Voraussetzung für das Initiieren von wirtschaftlich optimalen Maßnahmen ist, ne- ben einem fundierten technischen Verständnis, die Einflussgrößen und Abhängigkeiten bezüg- lich der Wirtschaftlichkeit zu identifizieren und nachzuvollziehen. Aus diesem Grund wurde im Rahmen des Projekts ein Simulationsmodell entwickelt, das die Einflussgrößen hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit von Offshore-Windparks quantitativ abbildet. Als Bezugsrahmen zur Wirtschaftlichkeitsanalyse dient das Lifecycle-Costing-Konzept, welches alle Kostenarten abbildet, die im Lebenszyklus von Windenergieanlagen entstehen. Das Modell gliedert die Kosten in Investitionskosten, Kosten der Betriebsphase und Rückbaukosten. Vor demHintergrund, dass die Projektergebnisse die Betriebsführung dabei unterstützen sollen, die Kosten der Betriebsphase durch eine opti- male Instandhaltungsstrategie zu minimieren, fokussiert das Modell die in der Betriebsphase entstehenden Kosten. Die Betriebskosten gliedern sich wiederum in direkte Instandhaltungskosten für ungeplante und geplante Instandhaltungsmaßnahmen sowie indirekte Instandhaltungskosten als Opportunitätskosten für Produktionsausfälle. Mithilfe des Simulationsmodells ist es mög- lich, die Instandhaltungskosten (Material-, Personalkosten) für unterschiedliche Fehler- arten (bspw. Defekt, Totalausfall) unterschied- licher Komponenten (bspw. Rotorblätter, Getriebe) unter Berücksichtigung der spe- zifischen Transpor tkosten sowie der er- warteten Opportunitätskosten in Form von Projekttitel KiZO Projekt-/ Forschungsträger BMU; PTJ Jülich Förderkennzeichen 0325476B Projektpartner RWE Innogy GmbH; NIS Ingenieurgesellschaft mbH; Gesellschaft für Maschinendiagnose mbH; Ebcot GmbH Ansprechpartner Dipl.-Wirt.-Ing. Maximilian Lukas Internet www.kizo-offshore.de