Anlagensteuerung von Offshore-Windenergieparks

Eine Fernsteuerung ist bei Windkraftparks im Offshore-Bereich gegebenermaßen noch wichtiger als bei Anlagen an Land. Zu diesem Zweck verfügten bereits die ersten europäischen Offshore-Projekte über eigene Funkverbindungen. Bei den neueren und größeren Windparks ist es sinnvoll, darüber hinaus zusätzliche Anlagenkomponenten zu installieren, beispielsweise sogenannte Vibrationssensoren. Diese Technik, die in anderen Industriezweigen bereits weit verbreitet ist, soll eine optimale Fernsteuerung, -wartung und -überwachung der Offshore-Windenergieanlagen gewährleisten.

Dem Betriebsführungssystem von Windenergieanlagen kommt hinsichtlich einer angestrebten optimalen technischen Verfügbarkeit bei gleichzeitig minimalen Kosten im Rahmen von Störungsbeseitigungen eine entscheidende Bedeutung zu. Das System muss vor diesem Hintergrund eine komplette Reprogrammierung und Reinitialisierung von der jeweils zuständigen Onshore-Betriebswarte aus zulassen.

Bei einem vorherigen Netzausfall muss das System nach Rückkehr bzw. nach Wiederanschluss des Netzes selbstständig wieder startfähig sein (nicht zu verwechseln mit der sogenannten „Schwarzstartfähigkeit“ in der Kraftwerkstechnik) und die Windenergieanlagen in den normalen Produktionsbetrieb zurücksetzen. Insbesondere die Qualität und die Leistungsfähigkeit des jeweils eingesetzten Fernwirk- bzw. DFÜ-Systems (vgl. Artikel „Betrieb und Wartung von Offshore-Windparks I“) sind für eine effektive Fernüberwachung von besonderer Wichtigkeit, so dass insofern vielseitige und zuverlässige Kommunikationstechniken eingesetzt werden müssen.

Die technische Sensorik zur Aufnahme wesentlicher Parameter und Betriebsgrößen wie zum Beispiel durch Anemometer, Temperaturfühler, Näherungsschalter oder Schwingungswächter ist an den relevanten Stellen durch den Einbau redundanter Sensoren zu ergänzen. Darüber hinaus ist neben dem originären Betriebsführungssystem der Einsatz einer weiterführenden, kontinuierlichen Maschinenzustandsüberwachung mit einer neben der Sensorik entsprechenden Trendanalytik zur Früherkennung von Schäden und Fehlern sowie zur möglichst detaillierten Planung von Wartungsaktivitäten sinnvoll und beinhaltet des Weiteren den Vorteil einer potenziellen Kostenreduktion.

Der Betriebsführungsrechner übernimmt somit sämtliche Mess-, Steuerungs- und Regelungsaufgaben (MSR), die im Zusammenhang mit dem Offshore-Betrieb einer Windkraftanlage anfallen. Basierend auf Echtzeitrechenzyklen soll die Anlage auf diese Weise weiterhin stets in einem optimalen Betriebszustand bzw. Arbeitspunkt gehalten werden. Dabei werden die Einzelkomponenten und die Betriebsparameter laufend überwacht, wodurch eine größtmögliche Betriebssicherheit und Rentabilität sichergestellt werden soll. Über DFÜ ist eine ständige Abfrage der zurückliegenden und vor allem auch der aktuellen Betriebszustände möglich.

Weiterführende Informationen zum Thema finden sich unter anderem in der Studie „Untersuchung der wirtschaftlichen und energiewirtschaftlichen Effekte von Bau und Betrieb von Offshore-Windparks in der Nordsee auf das Land Niedersachsen“ der Niedersächsischen Energie-Agentur GmbH, Hannover, in Zusammenarbeit mit der UL International GmbH (DEWI), Wilhelmshaven, sowie dem Niedersächsischen Institut für Wirtschaftsforschung e. V., Hannover, im Auftrag des Niedersächsischen Umweltministeriums, Hannover.