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Wachsam: Steigerung der Effizienz von Windkraftanlagen

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Windturbinen sind für die Erzeugung erneuerbarer Energie von zentraler Bedeutung, doch die Wartung ihrer komplexen Systeme stellt eine besondere Herausforderung dar.

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Vigilant ist eine Lösung für die Zustandsüberwachung aus der Ferne, die Ultraschall- und Schwingungsanalyse integriert, um diese Herausforderungen zu bewältigen und einen vereinfachten und effektiven Ansatz für die Wartung von Windkraftanlagen zu bieten.

Die Bedeutung der vorausschauenden Wartung von Windkraftanlagen

Windturbinen arbeiten unter rauen Bedingungen, oft an abgelegenen Standorten und sind extremen Wetterbedingungen ausgesetzt. Ihre Komponenten - einschließlich der Rotorblätter, Hauptlager, Getriebe und Generatoren - sind ständigen Belastungen ausgesetzt. Ausfälle in diesen Systemen können zu kostspieligen Reparaturen und Ausfallzeiten führen. Die vorausschauende Wartung, die durch fortschrittliche Technologien wie Ultraschall- und Schwingungsanalyse unterstützt wird, sorgt für eine frühzeitige Erkennung von Fehlern, so dass die Betreiber Reparaturen proaktiv statt reaktiv planen können.

Die größten Herausforderungen bei der Wartung von Windkraftanlagen:

Höhe und Zugänglichkeit

Windturbinen sind oft mehr als 80 Meter hoch, so dass die Techniker mehrmals täglich aufsteigen müssen, um Daten zu sammeln. Dieser Prozess ist zeitaufwändig, körperlich anstrengend und birgt erhebliche Sicherheitsrisiken. Vigilant macht häufiges Aufsteigen überflüssig, indem es Daten in Echtzeit an eine zentrale Überwachungsstation überträgt und so die Effizienz und Sicherheit erhöht.

Unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten

Die verschiedenen Komponenten in einer Turbinengondel arbeiten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die Hauptwelle dreht sich nur mit 10-20 U/min, während die Getriebe- und Generatorlager viel schneller laufen. Herkömmliche Schwingungsanalysen sind bei sich langsam bewegenden Teilen weniger effektiv, da Fehler mit geringer Energie unbemerkt bleiben können. Die Ultraschalltechnologie von Vigilant eignet sich hervorragend zur Erkennung von Reibung auf Mikroebene oder von Stößen in langsam laufenden Lagern und füllt damit diese kritische Lücke.

Kosten für ungeplante Wartung

Wenn kritische Komponenten ausfallen, sind für Reparaturen schwere Maschinen wie Kräne und spezialisierte Teams erforderlich. Diese Eingriffe sind nicht nur teuer, sondern führen auch zu längeren Ausfallzeiten. Die Fähigkeit des Vigilant, Fehler in einem frühen Stadium zu erkennen, minimiert solche Unterbrechungen, ermöglicht geplante Eingriffe und senkt die Gesamtkosten.

Wie das Vigilant bei der Wartung von Windkraftanlagen funktioniert

Vigilant kombiniert die Präzision des Ultraschalls mit dem breiten Spektrum der Schwingungsanalyse und liefert so ein vollständiges Bild des Zustands einer Turbine.

Vigilant unterstützt bis zu acht Sensoreingänge und sammelt kontinuierlich Daten von kritischen Punkten wie dem Hauptlager, den Getriebelagern und den Generatorlagern. Das System erkennt Anomalien wie Reibung, Stöße oder Turbulenzen, die auf mögliche Ausfälle hinweisen.

Ausgestattet mit einer Wi-Fi-, Ethernet- oder Mobilfunkverbindung, überträgt Vigilant Live-Daten an eine zentrale Plattform. Wartungsteams können aus der Ferne auf diese Daten zugreifen, was die Notwendigkeit von Eingriffen vor Ort reduziert und schnellere Reaktionen ermöglicht.

Die intuitive, webbasierte Schnittstelle von Vigilant macht fortschrittliche Datenanalysen für Wartungsteams zugänglich, unabhängig von deren technischen Kenntnissen. Sie vereinfacht die Fehlererkennung und erleichtert eine fundierte Entscheidungsfindung.

Im Inneren der Gondel: Die Rolle des Vigilant bei der Überwachung von Schlüsselkomponenten

Langsam laufendes Hauptlager

Die Ultraschalltechnologie ist besonders effektiv bei langsam laufenden Komponenten wie dem Hauptlager. Durch die Erkennung subtiler Veränderungen der Reibung oder des Aufprallniveaus kann das Vigilant frühzeitig vor möglichen Ausfällen warnen. Bei einer kürzlichen Installation hat Vigilant beispielsweise einen Außenringdefekt in einem langsam laufenden Lager identifiziert, der mit herkömmlichen Methoden nicht erkannt wurde.

Getriebelager

Das Getriebe ist eine der kritischsten und störanfälligsten Komponenten in einer Windkraftanlage. Vigilant überwacht die Planetenlager auf Anzeichen von Verschleiß, Fehlausrichtung oder Schmierproblemen und ermöglicht so ein rechtzeitiges Eingreifen.

Generatorlager

Hochgeschwindigkeits-Generatorlager sind anfällig für Verschleiß und Überhitzung. Die doppelten Ultraschall- und Vibrationsfunktionen von Vigilant bieten eine umfassende Bewertung dieser Komponenten und gewährleisten einen zuverlässigen Betrieb.

Schaufeln und Kupplungen

Die akustischen Sensoren von Vigilant erkennen Anomalien wie Risse oder Lockerungen in den Blattkupplungen und stellen so die strukturelle Integrität der Turbine sicher.

Die wirtschaftlichen Auswirkungen in Windparks

Windturbinen sind bedeutende Investitionen, und ihre Zuverlässigkeit ist entscheidend für die Rentabilität von Windparks. Vigilant trägt zur betrieblichen Effizienz bei durch:

Verringerung ungeplanter Ausfallzeiten

Durch die frühzeitige Erkennung von Fehlern können die Betreiber Reparaturen in windschwachen Zeiten einplanen und so die Verluste bei der Energieerzeugung minimieren.

Verlängern der Lebensdauer von Komponenten

Proaktive Wartung reduziert den Verschleiß, verlängert die Lebensdauer kritischer Komponenten und senkt die Austauschkosten.

Optimierung der Ressourcenzuweisung

Die Fernüberwachung reduziert die Notwendigkeit von Inspektionen vor Ort, so dass sich die Wartungsteams auf Aufgaben mit hoher Priorität konzentrieren können.

Erfolgsgeschichten: Anwendungen aus der Praxis

Bei einem bemerkenswerten Einsatz wurde Vigilant auf einer 90 Meter hohen Windkraftanlage an einem abgelegenen Standort installiert. Das System überwachte kontinuierlich sieben kritische Punkte, darunter das langsam laufende Hauptlager und die Getriebelager. Innerhalb weniger Tage erkannte Vigilant ein Schmierungsproblem im Hauptlager und einen drohenden Ausfall eines Planetenlagers. Dank dieser Erkenntnisse konnte das Wartungsteam die Probleme proaktiv angehen und kostspielige Ausfallzeiten und Reparaturen vermeiden.

Über Windkraftanlagen hinaus

Die Effizienz von Vigilant bei der Überwachung von Windturbinen ist unbestreitbar, aber die Möglichkeiten von Vigilant erstrecken sich auch auf andere kritische Anlagen im industriellen Betrieb. Von der Erkennung von Teilentladungen in Schalttafeln bis hin zur Überwachung von Kavitation in Pumpen passt sich Vigilant an eine Vielzahl von Anlagen an und ist damit ein vielseitiges Werkzeug für die vorausschauende Wartung in allen Branchen.

Fazit

Das Vigilant-Zustandsüberwachungssystem ist eine hervorragende Lösung für die effiziente und kostengünstige Wartung von Windkraftanlagen. Durch die Integration von Ultraschall- und Schwingungsanalyse geht es auf die besonderen Herausforderungen der Turbinenwartung ein, von Problemen mit der Zugänglichkeit bis hin zu den Schwierigkeiten bei der Überwachung langsam laufender Komponenten. Für Windparkbetreiber, die die Zuverlässigkeit optimieren und die Betriebskosten senken wollen, bietet Vigilant eine robuste und zuverlässige Lösung.