Entwicklung eines simulationsgestützten Condition-Monitoring-Systems zur Onlineüberwachung des mechanischen Antriebsstrangs von Multimegawattwindenergieanlagen

Beschreibung

Eine wirtschaftliche Instandhaltung von Windenergieanlagen erfordert speziell im Bereich der Offshore-Technik die Umsetzung des "Zustandsorientierten Instandhaltungskonzeptes". Hierbei ist der Einsatz von Condition-Monitoring-Systemen zur Schadenserkennung von zentraler Bedeutung, um Schäden frühzeitig zu identifizieren und um kapitale Folgeschäden zu verhindern. Die derzeit auf dem Markt verfügbaren Systeme sind in der Lage, den aktuellen Ist-Zustand des überwachten Antriebsstranges festzustellen; sie können jedoch keine Aussage über eine mögliche Schadensursache oder den Ausgangspunkt liefern, da keine geeignete Belastungshistorie vorliegt. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein simulationsgestütztes Condition-Monitoring-System entwickelt, welches über die übliche Funktion der Zustandsüberwachung hinaus die Auskopplung von mechanischen Größen innerhalb des Antriebstranges ermöglicht. Diese zusätzlichen Daten bilden die Grundlage für die Berechnung lokaler Lastkollektive, mit deren Hilfe komponentenbezogene Restlebensdauern bestimmt werden. Das System liefert detailliertes Wissen über den Zustand und die Restlebensdauer einzelner Antriebsstrangkomponenten und kann im Rahmen der zustandsorientierten Instandhaltung einen effektiveren und wirtschaftlicheren Betrieb der Anlagen realisieren.
Eine wirtschaftliche Instandhaltung von Windenergieanlagen erfordert speziell im Bereich der Offshore-Technik die Umsetzung des "Zustandsorientierten Instandhaltungskonzeptes". Hierbei ist der Einsatz von Condition-Monitoring-Systemen zur Schadenserkennung von zentraler Bedeutung, um Schäden frühzeitig zu identifizieren und um kapitale Folgeschäden zu verhindern. Die derzeit auf dem Markt verfügbaren Systeme sind in der Lage, den aktuellen Ist-Zustand des überwachten Antriebsstranges festzustellen; sie können jedoch keine Aussage über eine mögliche Schadensursache oder den Ausgangspunkt liefern, da keine geeignete Belastungshistorie vorliegt. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein simulationsgestütztes Condition-Monitoring-System entwickelt, welches über die übliche Funktion der Zustandsüberwachung hinaus die Auskopplung von mechanischen Größen innerhalb des Antriebstranges ermöglicht. Diese zusätzlichen Daten bilden die Grundlage für die Berechnung lokaler Lastkollektive, mit deren Hilfe komponentenbezogene Restlebensdauern bestimmt werden. Das System liefert detailliertes Wissen über den Zustand und die Restlebensdauer einzelner Antriebsstrangkomponenten und kann im Rahmen der zustandsorientierten Instandhaltung einen effektiveren und wirtschaftlicheren Betrieb der Anlagen realisieren.

Autor*in

Andreas Seeliger

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Condition-Monitoring-Systems IBH Multimegawattwindenergieanlagen RWTH-Aachen

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