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Erkenntnisse aus Betriebs- und Schadensdatenbanken für on- und offshore Windenergieanlagen

Arbeitskreis Innovation & Forschung Windenergie 11. Dezember 2013, Düsseldorf

M.Sc. Sebastian Pfaffel Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES)

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Forschungsgruppe

Zuverlässigkeit und Instandhaltungsstrategien

Dienstleistungen & Produkte

Erfassung und Strukturierung von O&M-Daten mit Industriestandards

Statistikbasierte Schwachstellen- und Fehler-Ursachen-Analyse

Kundenspezifische Datenauswertungen und Studien

Instandhaltungsstrategien

Beratungsleistungen

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Erkenntnisse aus Betriebs- und Schadensdatenbanken für on- und offshore Windenergieanlagen

Inhalt

Notwendigkeit des Datenpooling

Existierende Datenbanken

Ergebnisse/Entwicklung in Bezug auf Betrieb- und Instandhaltung

Aktuelle Vorhaben/Forschungsprojekte des Fh IWES

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Notwendigkeit des Datenpooling Parameterdiversität

Year of operation??? Turbine type???

WMEP-DB

1453 WEAs

>3. year of production527 WEA

1.-3. year of production926 WEA

P<500kW783 WEA

P≥1000kW16 WEA

500kW≤P<1000kW127 WEA

asynchronous584 WEA

synchronous199 WEA

Coast line102 WEA

highlands33 WEA

lowlands64 WEA

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Existierende Datenbanken WMEP, LWK, WINDSTATS …

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Quelle: Windenergie Report Deutschland

Ergebnisse Verfügbarkeit onshore/offshore

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year of operation year of

production

Ergebnisse Entwicklung der Anlagenzuverlässigkeit

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Antriebstrang

Tragende Teile / Gehäuse

Generator

Getriebe

Rotornabe

Mechanische Bremse

Rotorblätter

Windrichtungsnachführung

Hydraulikanlage

Sensoren

Elektronische Regelungseinheit

Elektrik

Ausfallzeit je Schaden [Tage]Jährliche Schadenshäufigkeit

1 0,75 0,5 0,25 0 2 4 6 8

Ergebnisse Ausfallhäufigkeit von WEA-Komponenten

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Source: DNV KEMA; NREL

Ergebnisse Ausfallhäufigkeit am Antriebsstrang

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Source: NREL

Gearbox Failure/Reliability Database National Renewable Energy Laboratory

about 20 Partners involved

Assets owned by Partners represents ~1/3 of Capacity in US end of 2012

Bearings ~70%

Gears ~26%

Other 4%

Ergebnisse Statistik: Getriebefehler

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Ergebnisse Zusammenfassung der existierenden Datenbanken

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Erhöhung der Verfügbarkeit von WEA – EVW

Offshore~Wissenschaftliches Monitoring- und Evaluierungsprogramm – Offshore~WMEP

Finanzierung: BMU/PTJ Phase I: 2006 – 2009 Phase II: 2010 – 2014 Partner:

Finanzierung: BMU/PTJ Partner: IZP, FGW, Betreiber Konzeptphase: 2007 – 2011 1. Durchführungsphase: 2012 – 2015

Aktuelle Vorhaben EVW 2 & Offshore~WMEP

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WInD-Pool = Windenergie-Informations-Datenpool Bündelt als Wissensdatenbank die Erfahrung verschiedenster

Parteien zu Betrieb und Instandhaltung von WEA

Ist eine Benchmarking-Plattform

WInD-Pool

Auswertungen\ Benchmarks

Datentreuhänder Datenauswerter Datenlieferanten

O&M-Daten

Stammdaten

Betriebsdaten

Ereignisdaten

Standardisierte Daten - RDS-PP - ZEUS

Speicherung in einer gesicherten Umgebung

Zuverlässigkeits- kennwerte

- Fehlerverteilung - Stillstandszeiten - Verfügbarkeiten - ……

Aktuelle Vorhaben Der WInD-Pool

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Internationalisierung IEA Wind Task 33 – Reliability Data

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Windenergie Report Deutschland

www.windmonitor.de/report

Deutscher Windmonitor

www.windmonitor.de

Wichtige Informationsquellen Windenergie Report Deutschland, Deutscher Windmonitor

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M. Sc. Sebastian Pfaffel Zuverlässigkeit & Instandhaltungsstrategien Abteilung Windparkplanung und -betrieb Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES Königstor 59 │ 34119 Kassel Telefon: +49 (0)561-7294 441 E-Mail: sebastian.pfaffel@iwes.fraunhofer.de

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