windräder_thumbnail
Immer größere und komplexere Anlagen erfordern jedoch auch neue Strategien und Methoden der Instandhaltung in Kooperation von Herstellern und Betreibern Eine aktuelle Studie zeigt dazu Wege und Möglichkeiten auf Die Windkraftanlagenindustrie arbeitet mit voller Kraft daran, die nächste Anlagengeneration so auszulegen, dass sie profitabler wird als ihre Vorgänger Mit einem vorgesehenen Umfang der Errichtungen von über 40 GW an Offshore-Windenergie in den nächsten zehn Jahren liegt der Fokus in Europa auf der Entwicklung und der Installation neuer Anlagen Um für die betreibenden Unternehmen attraktiv zu sein müssen diese neuen Anlagen allerdings mindestens so zuverlässig arbeiten wie ihre Geschwister an Land Eine von T A Cook veröffentlichte Studie bietet beschäftigt sich mit einigen Aspekten der Lösung dieser Aufgabe Die Windkraftanlagenindustrie arbeitet mit voller Kraft daran, die nächste Anlagengeneration so auszulegen, dass sie profitabler wird als ihre Vorgänger. Mit einem vorgesehenen Umfang der Errichtungen von über 40 GW an Offshore-Windenergie in den nächsten zehn Jahren liegt der Fokus in Europa auf der Entwicklung und der Installation neuer Anlagen. Um für die betreibenden Unternehmen attraktiv zu sein müssen diese neuen Anlagen allerdings mindestens so zuverlässig arbeiten wie ihre Geschwister an Land. Eine von T.A. Cook veröffentlichte Studie bietet beschäftigt sich mit einigen Aspekten der Lösung dieser Aufgabe.

windräder_thumbnail

Offshore-Windpark: Die Erreichbarkeit der Anlagen ist eines der großen Probleme bei der Instandhaltung.

Bei der Konzentration auf die zu erwartenden Erträge, die diese neuen, im Vergleich mit ihren Vorgängern häufig größeren und komplexeren Anlagen erbringen sollen, bleiben jedoch oft die Aspekte des O&M (Operation & Maintenance – Betrieb und Instandhaltung) außer Acht. Trotz des hohen Einflusses, den die O&M-Kosten bei komplexen Anlagen auf die Wirtschaftlichkeit haben können, handelte es sich bei diesen Aufwendungen bisher um eine der großen Unbekannten der Windkraftindustrie.
Werden die Instandhaltungskosten in den ersten Betriebsjahren einer Anlage wegen der Herstellergarantien oft noch teilweise abgefangen, so führen sie nach Ende der Gewährleistungszeit zu steigenden Versicherungskosten und hohen wirtschaftlichen Risiken. Um schweren Ausfällen vorzubeugen, werden viele Anlagenbetreiber dazu übergehen, kritische Systeme doppelt oder gar dreifach redundant anzulegen. Damit lassen sich zugleich auch mehr Instandhaltungsarbeiten in den Bereich der geplanten Instandhaltung verlegen.
Dies ist jedoch nicht immer möglich, da vor allem Turbinen den großen Risikofaktor einer Offshore-Anlage darstellen: Mit zunehmender Turbinengröße steigt mit der Menge der erzeugten Energie auch der Verlust bei einem Stillstand. Fällt beispielsweise eine 2-MW-Turbine, die Teil eines 120-MW-Windparks ist, für einen Monat aus, hat dies einen Produktionsverlust von 1,7 % zur Folge. Würde der Windpark aus 5-MW-Anlagen bestehen, läge der Verlust bereits bei 4,2 %.

Besonderheiten der Offshore-Anlagen
Es ist nicht unwahrscheinlich, das Offshore-Anlagen über einen längeren Zeitraum ausfällt: Sie werden meist per Boot angefahren, was wegen der Witterungsbedingungen oft nur sechs bis acht Monate pro Jahr möglich ist. Somit kann es vorkommen, dass eine Anlage einen Monat oder länger außer Betrieb ist, nur weil eine halbstündige Reparatur nicht ausgeführt werden kann. Aus Faktoren wie diesen resultieren jährliche O&M-Kosten von etwa 1-5 % der Anschaffungskosten der Offshore-Anlagen.
Zur Senkung der Betriebs- und Instandhaltungskosten von Offshore-Windkraftanlagen ist der erste und wichtigste Schritt die Schaffung einer hinreichenden Datenbasis. Dies birgt momentan jedoch noch Probleme: Während Anlagenbetreiber die Ansicht vertreten, dass bestimmte Anlagendaten der Industrie zur Verfügung gestellt werden sollten, sieht der Anlagenhersteller dies oft anders. Windparks werden außerdem häufig auf Grundlage einer Vielzahl von Verträgen betrieben. Die eigentlichen Betreiber der Anlage erhalten daher nur wenige oder keine Daten. Technologieoptimierungen sind deshalb häufig nur dort umsetzbar, wo Betriebsführungsdaten keine Rolle spielen. Der Nutzen des Datenaustauschs und der damit einhergehenden Schaffung einer soliden Datenbasis ist jedoch häufig signifikant. so gelang es etwa im Falle des Middelgrunden-Windparks, mithilfe einer soliden Datenbasis die Dauer eines Turbinenaustauschs von anfangs 14 auf nur 3 Tage zu reduzieren.
Die Zusammenarbeit von Anlagenherstellern und Betreibern und der Austauschs relevanter Daten helfen, Anzahl, Ausmaß und Kosten von Ausfällen jetzt und in Zukunft zu verringern. Es stehen jedoch noch weitere Möglichkeiten und Ansätze zur Verfügung:

  • Einführung präventiver Instandhaltung zur Verringerung der Ausfallrate: Bessere Kenntnis des Zustands der Anlagen und die Vorhersage möglicher Fehler gibt dem Betreiber die Möglichkeit, schnell und kostengünstig zu reagieren.
  • Vorgezogene Retrofitmaßnahmen: Eine Methode, um den Bedarf an Reparaturen zu reduzieren. Vor allem die Hersteller erhoffen sich davon einen wirtschaftlichen Vorteil.
  • Verbesserter Zugang: Es gibt Ansätze, neue Transportwege zu nutzen, um besser auf Ausfälle reagieren zu können. Bisher hat sich jedoch keiner auf dem Markt durchsetzen können.
  • Verbesserung der automatischen Früherkennung von Fehlern: Dieses Konzept zur Verringerung der Reaktionszeit und des Reparaturaufwands ist noch in der frühen Entwicklungsphase. Es ist bisher nur in geringem Umfang umsetzbar.
  • Reduzierung der wirtschaftlichen Auswirkung von Fehlern durch Garantien, Versicherungen oder Kompensationsklauseln in Verträgen.

Die Studie

Orientierung für Errichter und Betreiber
Die internationale Studie von T.A. Cook untersucht den Einfluss technischer und wirtschaftlicher Entwicklungen auf  Betrieb und Instandhaltung von Windkraftanlagen. Sie bietet erstmals die Möglichkeit eines umfassenden, schlüssigen Vergleichs von Kosten, Leistungen und Ansätzen für Betrieb und die Instandhaltung von Offshore Windparks:

  • OPEX-und Gesamtlaufzeitkosten für Offshore-Windparks
  • Benchmarks für Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit von Offshore-Windparks
  • Die besten Strategien und Ansätze für den rentablen Betrieb von Offshore-Windparks
  • Transfer-Methoden und Zugang zu Windenergieanlagen auf offener See

Die Studie „Betrieb und Instandhaltung von Offshore Windparks: Benchmarks, Kosten und Best Practices für aktive und künftige Windparks“ (177 Seiten) ist für kostet 2.900 Euro zzgl. 19 % MwSt.
www.tacook.com

Trotz aller Schwierigkeiten bieten sich der Offshore-Industrie momentan einzigartige Möglichkeiten: So wollen die Regierungen Europas mit einer installierten Gesamtleistung von über 1 300 MW und einer aktuellen Vergütung von 18 Cent/kWh den Ausbau der Offshore-Windparks vorantreiben. Zudem hoffen viele Investoren, trotz der hohen Anschaffungs- und häufig noch ungewissen Betriebskosten bei diesen Projekten auf hohe Renditen. Derzeit gibt es außerdem viele Projekte, die sich auf Verbesserungen von Technologien und damit auf die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Anlagen konzentrieren. Allerdings sind diese oft noch recht heterogen und werden ohne durchgehende Koordinierung betrieben. Im Ergebnis dessen entstehen dann oft hohe Kosten für Betrieb und Wartung. Diese lassen sich jedoch durch Wissensaustausch und die Nutzung der Erfahrungen anderer vermeiden.
Der Industrie muss es nun gelingen, die Risiken der Offshore-Windindustrie zu minimieren und so ihre Erträge zu erhöhen. Eine zentrale Organisation von Betrieb und Instandhaltung wäre in der Lage, die Bemühungen der Betreiber, Hersteller und Entwickler von Windkraftanlagen zusammenführen. Sie könnte so für mehr Zusammenarbeit, Transparenz und letztendlich wirtschaftliche und technische Effizienz der Anlagen sorgen.

Kontakt:
T.A. Cook & Partner Consultants
Tel.: 030 8843070
Email: service@tacook.com
www.tacook.com