AUF DEM WEG ZU INTERGRIERTEM CONDITION MONITORING
(iCM)
Windkraft ist bereits heute die größte Energiequelle Deutschlands.
2020 produzierten die fast 30.000 Windkraftanlagen mit einer Nennleistung von rund 60 Gigawatt rund 132 Terawattstunden, was 27 Prozent der Nettostromerzeugung in Deutschland ausmacht. Die Anlagen haben derzeit ein Durchschnittsalter von über 12 Jahren. Aufgrund des Größenwachstums und des steigenden Alters der Anlagen rückt die Anlagensicherheit und -verfügbarkeit in den Fokus.
Der Zustand einzelner Bauteile wie Rotorblätter, Generatoren und Getriebe kann zum jetzigen Zeitpunkt bereits mit Hilfe verschiedener Systeme überwacht werden. Für andere überwachungsrelevante Elemente fehlen kostengünstige Systeme, beispielsweise die Zustandsüberwachung von Schraubverbindungen, Turm und Fundament. Zudem arbeiten die Überwachungssysteme größtenteils autonom. Um Schädigungen rechtzeitig zu erkennen und Schadensprognosen zu ermöglichen, ist ein Zusammenspiel der einzelnen Zustandsüberwachungssysteme essentiell.
Das Innovationsforum erörtert das Potenzial und die Anforderungen an ein ganzheitliches, integriertes Condition Monitoring System für Windkraftanlagen. Es bietet eine Plattform, auf der sich Hersteller, Betreiber, Wartungsfirmen, Zertifizierer, Berater, Versicherer, spezialisierte Forschungseinrichtungen und Technologiefirmen austauschen, vernetzen und den Grundstein für ein iCM legen.
→ Kernzielstellung des Innovationsforums ›iCM Wind‹ ist die Etablierung eines Bündnisses zur Entwicklung eines vollständig integrierten Condition Monitoring Systems (iCM) für Windkraftanlagen.
Das iCM versteht sich als vernetztes, komplexes Überwachungssystem von Windkraftanlagen.
INHALT
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Das Forum setzt sich mit technologischen und betriebswirtschaftlichen Fragen und Thesen zum Thema integriertes Condition Monitoring auseinander. Auf der zentralen Forumsveranstaltung am 13. und 14. Oktober 2021 wurden die folgende Themen jeweils durch ein Impulsreferat eingeführt und im Anschluss in kleineren Gruppen diskutiert:
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Status Quo –Was können Condition Monitoring Systeme heute und wo geht die Reise hin?
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Wie sollte ein innovatives iCM aufgebaut sein, um in Zukunft ein relevantes System in der Windenergie zu werden?
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Effektiv & Effizient – Welche Bauteile sollten sinnvollerweise durch eine Zustandsüberwachung vernetzt werden?
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Data Science in der Windenergie - Wie kann die Verarbeitung, Analyse und Vernetzung der Daten optimiert werden?
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Auf dem Weg zur smarten WEA: werden Machine Learning, Deep Learning und Digital Twin die Windenergie verändern
Zusätzliche Paneldiskussionen fassten den Stand zusammen und gaben Anregungen für künftige Entwicklungsschritte. Die hybrid durchgeführte Veranstaltung ermöglichte den Teilnehmern durch den Einsatz innovativer Konferenzsoftware, sich auch in Einzelgesprächen Abseits der Diskussionsrunden kennen zu lernen und zu vernetzen.
Die einzelnen Themen wurden vor den Hintergrung folgender Aspekte des Condition Monitorings in der Windenergie erörtert:​
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Breakdown Maintenance vs. Predictive Maintenance
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Kann ein iCM die Effektivität, die Effizienz und die Lebensdauer einer WEA erhöhen?
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Wieso wird Condition Monitoring oft als überflüssig und zu teuer angesehen?
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Wie wird Künstliche Intelligenz die Windkraft verändern?
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Wem gehören die SCADA- und CM-Daten?
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Ist die Differenzierung zwischen Steuerung und Condition Monitoring sinnhaft?
Im Ergebnis werden Forschungs- und Entwicklungskooperationen geplant, um die im Forum ausgearbeiteten Ansätze weiter zu entwickeln und zu realisieren.
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INNOVATIONSFORUM
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Das Förderformat “Innovationsforen Mittelstand” des BMBF dient als Initialzündung für neue Innovation Netzwerke und ist Teil der Hightech Strategie 2025 des Bundes. Ziel eines Innovationsforums ist es, den Austausch und die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Institutionen, Organisationen und Branchen zu fördern, um den Status Quo zu hinterfragen und durch innovative Lösungen herauszufordern. Das Innovationsforum erlaubt es, komplexe Herausforderungen mittels unterschiedlicher Werkzeuge von verschiedenen Seiten zu betrachten und diskutieren. Alles mit dem Ziel, in einem nächsten Schritt innerhalb des Netzwerkes gemeinsam innovative Lösungen zu entwickeln und zum Erfolg zu bringen.
FIBER CHECK
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Die FiberCheck GmbH ist ein Hightech Spin-Off eines interdisziplinären Forscherteams der Technischen Universität Chemnitz. Vereint wurden die Fachkenntnisse aus den Bereichen Elektrotechnik, Sensorik, Informatik und dem Strukturleichtbau, mit dem Ziel ein System zu entwickeln, das Schäden im Faserkunststoffverbund (FKV) erkennt und FKV-Bauteile fortlaufend überwacht.
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Die FiberCheck GmbH steht für:
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Hightech Technologien aus dem Bereichen Sensorik, Elektronik und Leichtbau
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Interdisziplinarität, Kreativität und Innovationen
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hochwertige, innovative Produkte auf Basis neuartiger Sensorlösungen für die Zustandsüberwachung von Materialsystemen (FKV, Beton etc.),
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prototypische Entwicklungslösungen und
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zeitnahen Technologietransfer
Ein besonderer Fokus liegt auf Forschungs- und Entwicklungsarbeiten aus dem Bereich Condition Monitoring der Rotorblätter von Windkraftanlagen und cloudbasierten Anwendungen.
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