Eiserkennung, da wo’s zählt: direkt an den Rotorblättern

Eiserkennung, da wo’s zählt: direkt an den Rotorblättern

Eiserkennung, da wo’s zählt: direkt an den Rotorblättern

Lesezeit ca. 2,5 Minuten

Die Wintermonate sind mit die windstärksten im Jahr. Umso ärgerlicher ist es, wenn die Windenergieanlagen aufgrund von Eisansatz abgeschaltet werden müssen. Betreiber haben ein natürliches Interesse daran die Anlage so lange wie möglich Energie produzieren zu lassen, während  behördliche Auflagen die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften und die Vermeidung von Eiswurf jederzeit erfordern. Präzise Eiserkennung an Rotorblättern bietet eine technische Lösung um beiden Anforderungen gerecht zu werden.

Eiserkennung an Rotorblättern verbessert AEP

Die Wintermonate sind mit die windstärksten im Jahr. Umso ärgerlicher ist es, wenn die Windenergieanlagen aufgrund von Eisansatz abgeschaltet werden müssen. Betreiber haben ein natürliches Interesse daran die Anlage so lange wie möglich Energie produzieren zu lassen, während  behördliche Auflagen die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften und die Vermeidung von Eiswurf jederzeit erfordern. Präzise Eiserkennung an Rotorblättern bietet eine technische Lösung um beiden Anforderungen gerecht zu werden.

Eiserkennung an Rotorblättern verbessert AEP

Vereisungsverluste in Zahlen

In Deutschland gibt es im Durchschnitt 7 bis 14 Eistage im Jahr, d. h. Tage mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt, die Eisbildung begünstigen. Eine Studie des Finnish Meteorological Institute von 2019[1] zeigt, dass bereits eine Ausfallzeit von 14 Tagen pro Jahr für Windparks einen fünfstelligen Verlust bedeuten kann[2]. In kälteren Regionen, wie Kanada, Skandinavien und Russland, können diese Einbußen in die Millionenhöhe gehen. Mit wie vielen Eisevents haben Sie jedes Jahr zu kämpfen?

Eiserkennungssysteme erkennen durchschnittlich 7-14 Eistage pro Jahr

Vereisungsverluste in Zahlen

In Deutschland gibt es im Durchschnitt 7 bis 14 Eistage im Jahr, d. h. Tage mit Temperaturen unter dem Gefrierpunkt, die Eisbildung begünstigen. Eine Studie des Finnish Meteorological Institute von 2019[1] zeigt, dass bereits eine Ausfallzeit von 14 Tagen pro Jahr für Windparks einen fünfstelligen Verlust bedeuten kann[2]. In kälteren Regionen, wie Kanada, Skandinavien und Russland, können diese Einbußen in die Millionenhöhe gehen. Mit wie vielen Eisevents haben Sie jedes Jahr zu kämpfen?

Eiserkennungssysteme erkennen durchschnittlich 7-14 Eistage pro Jahr
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So kann ein Rotorblatt-basiertes Eiserkennungssystem Mehrertrag liefern.

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Arten von Eiserkennung an Rotorblättern?

Die Anforderungen an die unterschiedlichen Technologien zur Eiserkennung variieren je nach Standort, Projektstadium und Zweck. Je nach Anspruch des Betreibers stehen verschiedene Technologien zur Verfügung. Es bieten sich also grundsätzlich verschiedene Ansätze von konservativ bis optimiert an:

  1. Gondelbasierte Eiserkennungssysteme
  2. Leistungskurven basierte Eiserkennungssysteme
  3. Eiserkennung direkt an Rotorblättern

Gondelbasierte Eiserkennungssysteme

Gondelbasierte Eiserkennungssysteme ermitteln auf der Gondel, ob die Voraussetzungen für eine Vereisung der Rotorblätter gegeben sind. Eine Schwierigkeit hierbei ist, dass auf der Gondel andere Verhältnisse als am Rotorblatt herrschen, da Rotorblätter in größere Höhen reichen und mit großen Spitzengeschwindigkeiten drehen.

Eiserkennungssysteme basierend auf der Leistungskurve

Diese Systeme sind tendenziell eher günstig, da sie im Allgemeinen ohne zusätzliche Hardware auskommen. Auf Vereisung der Rotorblätter wird anhand von Abweichungen der aktuellen Leistung von der erwarteten vom System geschlossen. Ein prinzipieller Nachteil ist, dass nur bei drehender Anlage gemessen werden kann.

Eiserkennung an Rotorblättern

Rotorblatt-basierte Systeme bieten gegenüber den beiden bereits genannten Methoden klare Vorteile. Durch striktere Anforderungen seitens der Behörden und einem zunehmenden Kostendruck wurden in den letzten Jahren verstärkt technische Neuentwicklungen präsentiert. Hierbei geht der Trend klar zur Rotorblattsensorik. Das gängigste Verfahren ist die Schwingungsmessung am Rotorblatt.

Mehr zu Nutzen, Funktion und Installation von Eiserkennungssystemen finden Sie hier

FAQ EISERKENNUNG

fos4X bietet ein System zur Eiserkennung an Rotorblättern basierend auf faseroptischer Sensorik an. Bei der Auswahl von Sensoren zur Installation im Rotorblatt ist insbesondere auf den Blitzschutz zu achten. Hier sind passive, faseroptische Sensoren gegenüber elektrischen Sensoren im Vorteil. Deshalb setzen die größten Hersteller von Windenergieanlagen dabei auch auf Faseroptik. Weitere wichtige Kriterien bei der Auswahl des geeigneten Eiserkennungssystems sind:

  • Installationsaufwand: Ist das System im Retrofit einfach zu installieren oder werden kostenintensive Hubbühnen oder speziell geschultes Personal benötigt?
  • Zertifizierung: Ist das System zertifiziert?
  • Automatisches Wiederanfahren: Unter welchen Bedingungen ist das System für automatisches Wiederanfahren zugelassen?
  • Wartung: Ist das System wartungsfrei?
  • Insellösung oder umfängliche Funktionserweiterungen: Ist das System eine reine Insellösung für Eisproblematiken oder bietet das System weiterführende Funktionen, beispielsweise Zustandsüberwachung oder andere Analysemöglichkeiten für ein besseres Betriebsverständnis der Anlagen im Park?
  • Digitalisierung: Wie werden die Daten gespeichert? Wie kann auf die Daten zugegriffen werden? Gibt es Möglichkeiten zur Fernüberwachung? Welche Erkenntnisse können aus den Daten der Rotorblattsensorik zusätzlich gewonnen werden?

Eiserkennungssysteme sind ein wichtiges System zur Erweiterung des Funktionsumfangs, um im Winter Stillstandzeiten von Windkraftanlagen möglichst gering zu halten.

Quellen

[1] Finnish Meterological Institute Study 2019

[2] Monitoringbericht der Bundesregierung 2019