Monitoring der Rotorblätter Welche Erkenntnisse bringen (mehr) Wert?

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Monitoring der Rotorblätter Welche Erkenntnisse bringen (mehr) Wert?"

Benedikt Esser
vor 5 Jahren
Abrufe

1 Monitoring der Rotorblätter Welche Erkenntnisse bringen (mehr) Wert? TK/CE,

2 Monitoring der Rotorblätter Welche Erkenntnisse bringen (mehr) Wert? 1. Anwendungsfelder für IDD./SHM.Blade 2. Eiserkennung, Lebensdauer, Unwucht und Pitchwinkelfehler - wie passt das zusammen? 3. Monitoring als Antrieb für eine intelligente Anlagensteuerung TK/CE,

3 Was machen wir eigentlich mit Wind? TK/CE,

4 Leistungsspektrum Windenergie TK/CE,

5 TK/CE,

6 Monitoring der Rotorblätter Welche Erkenntnisse bringen (mehr) Wert? 1. Anwendungsfelder für IDD./SHM.Blade 2. Eiserkennung, Lebensdauer, Unwucht und Pitchwinkelfehler - wie passt das zusammen? 3. Monitoring als Antrieb für eine intelligente Anlagensteuerung TK/CE,

7 TK/CE,

8 Systemübersicht SNS Structural Noise Sensor 1 2 DAPU Data Acquisition and Processing Unit TK/CE,

umherfliegende Eisbrocken muss vermieden werden.

9 Eisabwurf darf nicht sein! Gewährleistung der öffentlichen Sicherheit Gefährdung von Personen durch umherfliegende Eisbrocken muss vermieden werden. Quelle: Wikipedia Quelle: Nordbayerischer Kurier Materialschaden Höhere Lasten und Unwuchten können zu Schäden an der Anlage und zu enormen Ertragsverlusten führen. TK/CE,

10 Wo benötigen wir Eiserkennungssysteme? TK/CE,

11 Wo benötigen wir Eiserkennungssysteme? TK/CE,

12 Welche Methoden zur Eiserkennung gibt es? Meteorologisch Keine direkte Eiserkennung am Rotorblatt möglich Nicht für den automatischen Wiederanlauf zugelassen Visuell Witterungsbedingt nicht voll einsetzbar Nicht für den automatischen Wiederanlauf zugelassen Leistungskurve Keine direkte Eiserkennung am Rotorblatt möglich Nicht für den automatischen Wiederanlauf zugelassen Rotorblatt - Monitoring Direkte Eiserkennung am Rotorblatt möglich Zertifiziert für ein automatisches Wiederanlaufen TK/CE,

13 Vermeidung von unnötigem Stillstand der WEA Beispiel Überwachung mit IDD.Blade Zeitraum: Wintersaison 2017/18 Temperatur um 0 C 50 Tage Eiswarnung (leichte Eisbildung) 21 Tage Alarm (kritische Eisbildung) 6 Tage Eisindikator TK/CE,

14 Automatisiertes Wiedereinschalten TK/CE,

15 Wie hoch ist der Ertragsverlust durch Vereisung der Rotorblätter? Eisansatzbedingte Verluste Studie der Technikakademie Weilburg Standort: Süddeutschland WEA: 6 WEA der 3 MW Klasse 44% 56% Verlust durch unnötigen Stillstand Verlust durch Vereisung Zeitraum: 4 Winterperioden Eiserkennung: Meteorologisch Quelle: T. Jung et al.: Wirtschaftlichkeitsstudie von Eiserkennungssystemen an Windenergieanlagen, Weilburg, 2015 TK/CE,

16 TK/CE,

17 Systemübersicht SNS Structural Noise Sensor 1 2 DAPU Data Acquisition and Processing Unit TK/CE,

18 Rechenbeispiel Onshore Kosten in TEUR Rotorblatt-Kosten Produktionskosten (z.b. 55 m Blatt): 150 T 150 T Logistik - Equipment Raupenkran 50 T / Tag z.b. bei 4 Tagen > 200 T Produktionsausfall ,7 Blatt-Tausch je nach Wetterlage! Einspeisetarif Durchschnitt onshore 7,5 ct / kwh 3 MW turbine: 225 / Volllast 150 Volllast h pro Monat ( h pro Jahr) Verlust je Monat 33,7 T Summierte Schadenskosten > 380 T 150 Rotorblatt Logistik Produktions ausfall > 380 T Kostenpotential bei verhindertem Rotorblatt-Tausch! TK/CE,

19 Monitoring der Rotorblätter Welche Erkenntnisse bringen (mehr) Wert? 1. Anwendungsfelder für IDD./SHM.Blade 2. Eiserkennung, Lebensdauer, Unwucht und Pitchwinkelfehler - wie passt das zusammen? 3. Monitoring als Antrieb für eine intelligente Anlagensteuerung TK/CE,

20 Pitchwinkelfehlstellungen Relevant im Feld? Quelle: WID Whitepaper: Auswuchten von WEA-Rotoren, TK/CE,

21 Indicator Indicator Monitoring von Unwuchten Mass imbalance case 3 Mass imbalance case 2 Mass imbalance case 1 No mass imbalance Grafik Massenunwucht pitch deviation in blade2 Grafik Aerodynamische Unwucht Normal state Massenunwucht Aerodynamische Unwucht TK/CE,

22 Pitchwinkelmonitoring Detektion von aerodynamischen Unwuchten Normalbetrieb Fehlstellung 0.3 Fehlstellung 0.2 Fehlstellung 0.1 Grafik Pitch-Fehlstellung TK/CE,

23 Monitoring der Rotorblätter Welche Erkenntnisse bringen (mehr) Wert? 1. Anwendungsfelder für IDD./SHM.Blade 2. Eiserkennung, Lebensdauer, Unwucht und Pitchwinkelfehler - wie passt das zusammen? 3. Monitoring als Antrieb für eine intelligente Anlagensteuerung TK/CE,

24 Webbasiertes Monitoring mit MIC.Wind TK/CE,

25 Webbasiertes Monitoring mit MIC.Wind Quelle: Nordex Energy GmbH TK/CE,

26 Webbasiertes Monitoring mit MIC.Wind TK/CE,

27 TK/CE,

28 1 3. Software SHM.Blade / IDD.Blade Application based on TwinCAT Hub Data Acquisition to Beckhoff Blade Wölfel SNS (Structural Noise Sensor) powered by TK/CE,

29 Fränkische Weinkultur hier vor Ort.. Kommen Sie auf einen Schoppen vorbei! (auf den Strohballen ) TK/CE,

Ähnliche Dokumente

Eiserkennung am Rotorblatt

Eiserkennung am Rotorblatt Automatische Wiedereinschaltfunktion im Genehmigungsverfahren mit Praxisbeispielen zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit und Amortisationsdauer Dipl.-Ing. Bernd Wölfel / Dr.-Ing.