• Können auch Maschinen länger jung bleiben?
  • Can machines also stay young longer?
  • Can machines also stay young longer?

SHM.Tower® – Intelligentes System zur Überwachung von Turmschwingungen und zur Lebensdauerprognose

Eine anlagenschonende und ökonomisch optimierte Betriebsweise durch individuelle Einstellung von Betriebsparametern sowie Leistungskurven für jede Windenergieanlage (WEA) in Ihrem Windpark kann nur über real erfasste Schwingungsdaten erfolgen. Das Monitoring-System SHM.Tower® ist entwickelt worden, um diese Schwingungsbeanspruchungen in Ihrem Turm kontinuierlich zu erfassen. Durch die integrierten Auswerteroutinen können Turm und Fundament überwacht werden und bspw. Warnmeldungen bei Schwellwertüberschreitungen ausgegeben werden und so einen erheblichen Mehrwert während des Betriebs liefern. WEAs mit übermäßiger Beanspruchung können sofort identifiziert und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.

Lebensdauerprognose für Gutachten zum Weiterbetrieb sowie im Rahmen einer technischen Due Dilligence

Direkte Lastmessung
Ziel ist es, die im Messzeitraum erfassten Lasten in einem Lastkollektiv zusammenzufassen und daraus das Lastkollektiv auf die bisherigen und zukünftigen Betriebsjahre zu extrapolieren und als Eingangswerte für analytische Berechnungen zu verwenden. Die Lastmessungen stellen gleichzeitig eine Probenahme für die praktische Methode dar. Eine kontinuierliche Lastmessung hat den Vorteil, dass Abweichungen zu den erwarteten Betriebslasten zeitnah erkannt werden.

Die Lasten sind mit geeigneten Verfahren an geeigneten Stellen direkt zu messen.
Zu unterscheiden sind:

  • Mehrwöchige bis mehrmonatige Lastmessungen, vorrangig um Eingangs- oder Validierungsdaten für die analytische Methode zu liefern oder mittels statistischer Extrapolation den Weiterbetrieb zu beurteilen.

  • Dauerhafte Lastmessung in der Betriebsphase der WEA, um daraus mit analytischen Berechnungen die Lastkollektive auf die bisherigen/zukünftigen Betriebsjahre hochzurechnen und die mögliche Weiterbetriebsdauer abzuleiten. Auf diese Weise werden auch zukünftige Änderungen der Einwirkungen auf die WEA vollständig miterfasst.

Quelle:
Grundsätze für die Durchführung einer Bewertung und Prüfung über den Weiterbetrieb von Windenergieanlagen (BPW) an Land

Lebensdauerprognose pro Turmsegment einer Windkraftanlage
Lebensdauerprognose pro Turmsegment

Über die gesamte Betriebsdauer hinweg liefern die abgespeicherten und live ausgewerteten Daten eine exakte Aussage über die insgesamt verbrauchte Lebensdauer.

Mit dem Einsatz von SHM.Tower in ihrem Turm fußt die Bewertung zum Weiterbetrieb Ihrer Anlage auf den real aufgetretenen Ermüdungslasten und somit nicht nur auf reinen Abschätzungen. Für eine Lauzeitverlängerung sind insbesondere die kritischen Extrembedingungen somit direkt erfasst.

Sensorik und Elektronik von SHM.Tower sind in einem handlichen Gehäuse verbaut und erlauben eine einfache Installation im Turmkopf ihrer Anlage. Im energieautarken Betriebsmodus kann SHM.Tower während des Baus integriert werden und damit kurzzeitige Netzausfälle überbrücken. Zudem kann das System als Retrofit auf einer bestehenden Anlage nachgerüstet werden: Sämtliche Ermüdungslasten werden jederzeit erfasst und gespeichert.

Funktionen

Monitoring-Funktion

  • Messung der Schwingungsbeanspruchung und Ausgabe von Warnmeldungen bei Schwellwertüberschreitungen (ISO 10816-21/VDI 3834)
  • Häufigkeitsverteilung von RMS-Werten (z. B. Jahresgang)
  • Parkmonitoring zum Auffinden von stark beanspruchten Turbinen

 

Lebensdauerprognose

  • Lebensdauerprognose für jedes Turmsegment anhand der Ermüdungsfestigkeit
  • Klassifikation der Beanspruchungen nach Betriebszuständen
  • Trend Lebensdauerverbrauch
  • Valide Aussagen für den Weiterbetrieb ihrer Anlage
  • Auch als Retrofit installierbar


Schwingungsmonitoring-System SHM.Tower
Schwingungsmonitoring-System SHM.Tower

Performance

    • Energieautarke Monitoring-Funktion (Recording bis zu 3 Monate ohne Energieversorgung)
    • Anbindung an das Wölfel Monitoring-Portal MIC.Wind
    • Schnittstelle für externe Sensorik (dreikanalig)
    • Frequenzbereich: 0,1 – 10 Hz
    • Messbereich: ± 2 g

      Informationsmaterial zum Download