Eine vorausschauende Cloud-basierte Lösung zur Senkung der Wartungskosten für Windparks
Jedes Jahr werden weltweit rund 3 % der Windkraftanlagen aufgrund von strukturellen Ausfällen außer Betrieb gesetzt. Bei älteren Windparks steigt dieser Wert sogar noch erheblich auf 15 % bis 30 % an. Die Hauptursachen für diese Ausfälle gehen auf Probleme mit dem Getriebe und dem Generator zurück, die meist in den mechanischen Lagern auftreten. Wenn die Industrie kostengünstig und rentabel bleiben soll, besteht ein klarer Anreiz zur Verbesserung der Wartungs- und Betriebsverfahren Das EU-finanzierte Projekt CLOUD DIAGNOSIS wurde ins Leben gerufen, um Lösungen zur Steigerung der Produktivität von Windparks auf der Grundlage von Fusionsdaten aus verschiedenen Quellen (z. B. SCADA und diversen Sensoren) zu liefern. Zu diesem Zweck entwickelte das Projekt Cloud-basierte Softwareinstrumente zur Diagnose und Prognose, um Betriebsunregelmäßigkeiten zu erkennen und vorbeugende und korrigierende Maßnahmen zu treffen. Die einzigartige modulare Lösung EU-Fördermittel für KMU-Projekte ermöglichten Smartive die Entwicklung seiner Cloud-basierten Softwareanwendung SmartGear. Diese spezielle Lösung wurde erarbeitet, um das umfangreiche Paket des Unternehmens für eine verbesserte Verwaltung von Windparks noch zu erweitern: SmartCast, SmartScada und SmartBoard. Der Kern des Pakets ist SmartCast, das für die vorbeugende Wartung entwickelt wurde. Da es Echtzeitdaten aus dem SCADA-System (Supervisory Control and Data Acquisition) der Windkraftanlagen verarbeiten kann, macht es keine zusätzlichen Sensoren erforderlich und stellt somit eine kostengünstige Lösung dar. Das System überwacht potenzielle Unregelmäßigkeiten und bietet den Nutzern eine Diagnose zur Identifizierung sowie eine Prognose zur Analyse des Problems. Projektkoordinator Dr. Jordi Cusido erklärt weiter: „Das System kann Ausfälle in verschiedenen Komponenten mit einer Genauigkeit von fast 94 % erkennen, lange bevor die ersten Probleme auftreten. Dank dieses Systems können Windparkbetreiber jährlich rund 500 000 EUR einsparen.“ Ein weiterer Vorteil dieser Plattform ist ihre Anpassungsfähigkeit. Da es Windkraftanlagen in verschiedenen Formen und Größen gibt, wurde SmartCast so konzipiert, dass es eine möglichst hohe Kompatibilität erreicht. Seine Algorithmen erkennen und passen sich an verschiedene Eigenschaften von Windkraftanlagen an, wodurch das System auf jeden Windpark zugeschnitten werden kann. Mithilfe des EU-unterstützten Produkts SmartGear können Nutzer die Übertragungssysteme von Windkraftanlagen – den Bereich mit den meisten Betriebsausfällen und den kostspieligsten Komponenten – rund um die Uhr über eine webbasierte Plattform überwachen. Mittels Sensoren in mechanischen Lagern, Wellen und Getrieben führt das System eine präzise Schwingungsanalyse durch, um Schwingungen zu identifizieren, die außerhalb des normalen Bereichs liegen. Darüber hinaus ermöglicht die Lösung Nutzern auch die Aktualisierung ihres SCADA-Systems durch die Integration von SmartSCADA, das eine Reihe von Funktionen wie herkömmliche Systemsicherungen oder die Erstellung von Betriebsführungsberichten umfasst. Alle Bestandteile des Pakets können auf dem interaktiven Dashboard namens SmartBoard angezeigt werden, das Echtzeitinformationen zu den wichtigsten Kennzahlen des Windparks auf allen Geräten mit Internetverbindung zur Verfügung stellt. Neben historischen Daten werden auch tägliche, monatliche und jährliche Prognosen für Entscheidungen bezüglich der Betriebs- und Haushaltsführung erstellt. Das Team konzentriert sich nun zum einen auf die Feinabstimmung der Algorithmen, die den Arbeitsablauf unterstützen, und zum anderen auf die Standardisierung der Protokolle, um die bestmögliche Lösung zu gewährleisten. Obwohl Smartive auf den europäischen Markt im Allgemeinen abzielt, liegen seine Hauptzielmärkte derzeit in Deutschland, Frankreich, dem Vereinigten Königreich, Italien und Portugal. Rückblickend auf den Erfolg des Projekts sagt Dr. Cusido: „Durch die Verwendung unseres Systems werden die Wartungskosten in der Regel um etwa 10 % gesenkt. Wir haben eine sehr aufregende und einzigartige Lösung entwickelt, die es so in der Branche bisher nicht gibt.“
Schlüsselbegriffe
CLOUD DIAGNOSE, Energie, Windparks, Windkraftanlagen, Wartung, Algorithmen, Getriebe, Überwachung, Sensoren, Produktivität, Vorhersage, Prävention
