Windradoptimierung mittels Laser

Die ÖKOENERGIE setzt laufend auf neueste Technologien, um den Betrieb ihrer Windkraftanlagen zu optimieren.

Nun kommt erstmals eine neue „Lichtradar“-Technologie zum Einsatz, um den Ertrag der Windräder zu steigern und zugleich ihre Einsatzdauer zu verlängern. Denn optimal gewartete Windkraftanlagen laufen „runder“ und dank geringerer Materialbelastung länger. Zugleich wird auch ein neues Sensorsystem getestet, um erstmals den gesamten Rotor kontrollieren und überprüfen zu können. Entwickelt haben diese Systeme die Ventus Engineering GmbH, ein Wiener Unternehmen, das weltweit im Bereich Windkraftanalgenoptimierung tätig ist.

 

Gleich bei fünf sehr unterschiedlichen Windkraftanlagen der ÖKOENERGIE in der Region um Wolkersdorf kommt das LiDAR System (Light detection and ranging) sowie neue Sensorsysteme für erste Testzwecke zum Einsatz. Beim LiDAR handelt es sich quasi um ein „Lichtradar“, das mittels Laser Abstands- und Geschwindigkeitsmessungen sowie die Fernmessung atmosphärischer Parameter ermöglicht. Entwickelt wurde das neue System zur Optimierung von Windkraftanlagen vom innovativen österreichischen Unternehmen Ventus Engineering. Die ersten realen Einsatzerfahrungen dieses neuen, bereits patentierten Sensorsystems werden nun mit der ÖKOENERGIE in einer Kooperation gesammelt.

Partikel verraten alles

Bei der neuen LidDAR-Methode messen Laserstrahlen anhand feiner Partikel in der Luft höchst präzise wichtige Parameter für den Windkraftanlagenbetrieb wie etwa die Windstärke oder Windrichtung – und das in Entfernungen von bis zu 400 Metern vor dem Rotor. Das Messsystem wird direkt auf der Gondel positioniert. Dank dieser Messungen kann die Ausrichtung der Gondel optimal zum Wind eingestellt werden, um die maximale Energiegewinnung bei verschiedenen Windverhältnissen zu erzielen. Andere Windmesssysteme wie Windmessmasten lassen sich oft durch Turbulenzen täuschen.

Das neue LiDAR-Messsystem von Ventus erfasst die Turbulenzen - beispielsweise auch von nahestehenden anderen Turbinen oder auch Hindernissen wie einem Wald, Hügel oder Baumgruppen. Das bringt ebenfalls wichtige Erkenntnisse für das Windparkmanagement. Weiters lassen sich mittels LiDAR die tatsächlichen Leistungskurven einer Turbine messen und diese mit den Angaben des Herstellers vergleichen. Die Analysen der Leistungskurven offenbaren wiederum alle Auffälligkeiten während des Betriebs. Dies ermöglicht Wartungsarbeiten optimal einzuplanen und Fehleinstellungen rasch zu finden und zu beheben.

Optimaler Betrieb und präzise Überwachung

Eine moderne Betriebsführung von Windkraftanlagen ist für die Betreiber sehr wichtig, um das Optimum aus den installierten Anlagen herausholen zu können. Die LiDAR Technologie zur eingehenden Prüfung der Turbinen bietet dazu die neuesten technologischen Möglichkeiten.

In der Forschungskooperation führt Ventus Engineering die Messungen durch, sammelt die Daten, vergleicht sie und wertet sie mit Hilfe hochspezialisierter Datenanalysten und Windkraftexperten aus. Ventus ist spezialisiert auf die Optimierung von Windkraftanlagen und betreut Kunden weltweit.

Neben den LiDAR-Messungen zur Betriebsoptimierung testet Ventus auch ein neuartiges Monitoring System (TripleCMASTM), das mit Hilfe von Sensoren erstmals auch den gesamten Rotor kontrollieren und überprüfen kann. Für dieses einmalige, von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) unterstützte Forschungsprojekt, arbeitet Ventus ebenfalls mit der TU Wien zusammen. Das neue System kann künftig mit Hilfe von Sensoren beispielsweise Blitzeinschläge, eine sehr häufige Schadensursache bei den Rotorblättern, genau messen und einordnen. Dadurch lässt sich gleich sagen, ob ein sofortiger Stopp der Turbine nötig ist oder eine Überprüfung bei der nächsten Inspektion ausreicht. Auch viele andere Probleme wie etwa am Getriebe oder am Antriebsstrang lassen sich dank Sensoren vorzeitig erkennen. Das neue System zeigt eindrucksvoll welche Vorteile vernetzte Sensoren - also dem Internet der Dinge – für Windkraftanlagen bringen können.

Bei Fragen:

Christian Hackel
Abteilungsleiter Betriebsführung
ÖKOENERGIE Management GmbH
Boindlfeld
2120 Obersdorf
Tel.:+43 (0) 2245 82075
Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Link:

http://www.ventusengineering.com/de/