UdZForschung 1/2020

14 UdZForschung – Unternehmen der Zukunft 1/2020 FIR-Forschungsprojekte – Leitthema: Industrie & Umwelt wurden zunächst getrennt die Fehler- häufigkeiten und die Fehlerdauern sowohl in Abhängigkeit von der Fehlerart als auch vom den Fehler meldenden System ausge- wertet. Anschließend wurden Fehlerdauer und -häufigkeiten kombiniert betrachtet. Sowohl die systemabhängige Auswertung als auch die fehlerartabhängige Auswert- ungzeigen, dassPitchsystemundUmrichter bzw. Pitchfehler und Umrichterfehler be- sonders große Bedeutung zukommt. Das Pitchsystem (dt. Blattverstellsystem) ver- stellt die Rotorblätter einer Windenergie- anlage, um die Leistung zu regulieren, den Wind möglichst effizient zu nutzen und die Rotorblätter und damit die ge- samte Windenergieanlage bei starkem Wind vor Überlastung zu schützen. Der Umrichter passt die durch die Wind- energieanlage gewonnene elektrische Energie an Netzfrequenz, Phasenlage und Spannung des Stromnetzes an, in welches der Strom eingespeist wird. Die Auswertung der Fehler ergab, dass das Pitchsystem und der Umrichter die zwei fehleranfälligsten Subsysteme sind. Fehler am Pitch- und am Umrichtersystem füh- ren zu insgesamt 70 Prozent der fehler- bedingten Stillstandzeit. Somit wird ein Bild 2: Vereinfachte Darstellung des erarbeiteten Strukturbaums einer Windenergieanlage (WEA); dunkelblaue Felder kennzeichnen besonders instandhaltungsintensive Systeme (eigene Darstellung) besonderer Fokus bei der Optimierung der Instandhaltung zur Senkung der Betriebs- und Instandhaltungskosten auf diesen als besonders anfällig identifizierten Sys- temen liegen. Im weiteren Projektverlauf werden Anlagen- und Betriebsdaten gemein- sam mit den Serviceprotokollen aus War tung und Instandsetzung unter- sucht. Die im Wartungsprozess erstell- ten Serviceprotokolle enthalten Frei- textfelder, dieweiterAufschlussüber Fehler- untersuchung und -behebung sowie Auffälligkeiten bei der Wartung geben. DiesebisherkaumgenutztenInformationen, insbesondere bezüglich Auffälligkeiten, liegen in nichtstandardisierter Form vor und sollen gezielt mit den technischen Daten verknüpft werden. Dazu müssen diese Informationen zunächst in eine ma- schinenlesbare Form überführt werden, welche algorithmisch verarbeitet wer- den kann. Über den bereits entwickelten Strukturbaum der Windenergieanlage, welcher bezüglichFunktionsabhängigkeiten erweitert wird, kann anschließend eine VerknüpfungzwischenFehlernund Inhalten der Serviceberichte erfolgen. Dadurch kön- nen die entsprechenden Serviceberichte zu Hinweisen auf zukünftige Fehler un- tersucht werden. Die Auswertung soll automatisiert erfolgen und für zukünftige Anwendungen verwendbar sein. Auf diese Weise können verborgene Systematiken in derFehlerentstehungerkannt,vorbeugende Maßnahmen für spezifische Fehlerfälle entwickelt und im Wartungsprotokoll verankert werden. Durch die Nutzung von bislang noch unzureichend eingesetzten Informationen aus dem Serviceprozess kann somit die Instandhaltung von Wind- energieanlagen nachhaltig verbessert und die Wettbewerbsfähigkeit von Wind- energie im Vergleich zu anderen Energie- trägern dadurch gesteigert werden. Literatur Czechanowsky, T.: 14.000 MWWindkraft fallen aus der EEG-Förderung. Energate messenger online, 19.09.2018. https://www.energate-messenger.de/ news/186187/14-000-mw-windkraft-fallen-aus-der- eeg-foerderung (Link zuletzt geprüft: 16.06.2020) BundesverbandWindEnergie(Hrsg.):Wartungund Instandhaltung. Sicherer Betrieb durch Wartung und Instandhaltung. Berlin, 2018. https://www.