Verbundvorhaben: Life-Odometer - Neue Ansätze für die Nachverfolgung des Lebensdauerverbrauchs von Windenergieanlagen; Teilvorhaben: Meteorologische Reanalyse und Validierung
Zeitraum
2021-07-01 – 2025-06-30
Bewilligte Summe
803.095,04 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE3037A
Leistungsplansystematik
Logistik, Anlageninstallation, Instandhaltung und Betriebsführung [EB1250]
Verbundvorhaben
01220955/1 – Life-Odometer - Online Lebensdauerermittlung
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)
Förderprogramm
Energie
Das Verbundvorhaben entwickelt neue simulatorische Ansätze aus der Forschung weiter und vereint sie mit innovativen Messtechniken, um daraus Konzepte zur exakten und kontinuierlichen (online) Nachverfolgung des Lebensdauerverbrauchs jeder einzelnen Windkraftanlage und ihrer lastabtragenden Komponenten an ihrem jeweiligen Standort zu ermöglichen. Die Konzepte werden für die weitere industrielle Verwendung erarbeitet und validiert. Bei der messtechnischen Konzeptionierung stehen neben der Eignung für die Aufgabe der komponentengenauen Lebensdauerermittlung insbesondere die Anforderungen nach Robustheit und Kosteneffizienz im Mittelpunkt. Die Unsicherheiten im berechneten Lebensdauerverbrauch werden bewertet, um den Sicherheitsanforderungen an die Stand- und Betriebssicherheit der Windkraftanlagen Rechnung zu tragen. Bestandsanlagen weisen keine ausreichende Instrumentierung auf, um eine direkte Restlebensdauerermittlung durchzuführen. Das Vorhaben hat das Ziel aus historischen Betriebsdaten (SCADA), meteorologischen Reanalysedaten und Wartungsinformationen die Lastzustände in der Vergangenheit der Anlage detailliert zu rekonstruieren, um eine präzise Bestimmung des Lebensdauerverbrauchs zu ermöglichen. Historische Windfelder werden rekonstruiert und Lücken in den Betriebsdaten durch meteorologische Reanalyse auf den Standort der Windkraftanlage geschlossen. Änderungen im Anlagenumfeld während der Betriebszeit (z.B. neue Windkraftanlagen) werden berücksichtigt. Hochschulmethoden zur Modellierung der individuellen Anströmbedingungen der Windkraftanlagen werden mit selbstlernenden Optimierungsalgorithmen versehen, um die Präzision des berechneten Lebensdauerverbrauchs signifikant zu erhöhen. Für die Reanalyse des Lebensdauerverbrauchs wird ebenfalls eine Bewertung der Unsicherheiten der Methode durchgeführt. Auf Basis der Vorhabenergebnisse soll ein Vorschlag für die Etablierung eines industriellen Standards zur kontinuierlichen Lebensdauerüberwachung erarbeitet werden.