Energieerzeugung
Vestas bietet einen umfassenden Service für alle Windenergieanlagen. Unter dem Überbegriff VestasService™ sind Wartungspakete geschnürt, die vom Wartungsdienst über Ölwechsel auch Versicherungen enthalten können. WEARCHECK-Schmierstoffanalysen sind ein fester Bestandteil jedes Servicepakets. Dabei werden Getriebeöle im Hauptgetriebe alle sechs Monate und Hydrauliköle einmal jährlich kontrolliert. Das Management der vielen tausend Proben in der Datenbank und das Weiterleiten von über 10.000 jährlichen Laborberichten erfolgt online über das WEARCHECK-Webportal www.laborberichte.com.
Bisher wurde das Getriebeöl nach festen Intervallen ausgetauscht. Mineralische Getriebeöle waren nach 18, synthetische nach 36 Monaten fällig. Heute wird der Wechsel mehr und mehr in Abhängigkeit vom Ölzustand vorgenommen. So kann mit einer Füllung eine wesentlich längere Standzeit erzielt und die Kosten gesenkt werden. Allein in Deutschland werden in den Getrieben von Vestas Anlagen mehr als eine Million Liter Getriebeöl eingesetzt. Vestas strebt danach, den immer wertvolleren Rohstoff Öl nachhaltiger einzusetzen. Dies ermöglichen innovative Technologien bei der Konstruktion, bessere Öle und Schmierstoffanalysen. Das Getriebe übersetzt die Rotordrehzahl von 15 bis 20 Umdrehungen pro Minute auf die vom Generator benötigten 1.500. Es entwickelte sich von einem kompakten geradverzahnten Stirnradgetriebe ohne Getriebeölfilter- und Kühlsystem zu einem mehrstufigen Planeten-Stirnradgetriebe. Heute werden die bis zu 500 Liter synthetisches Getriebeöl im prozessgesteuerten Ölkühler bei optimaler Betriebstemperatur gehalten. Gleichzeitig wird es über Nebenstromfilter zuverlässig von schädlichen Fremdstoffen befreit. WEARCHECK passt den Untersuchungsumfang der Ölanalysen jeweils dem neuesten Stand der Getriebe- und Anlagenentwicklung an. Dank der Analysen wird ein ”Überfahren“ der Getriebeöle zuverlässig verhindert und drohende Schäden an den Zahnrädern oder Wälzlagern frühzeitig entdeckt.
Die Getriebe- und Hydrauliköle werden umfangreichen Analysen (WEARCHECK Analysenset 4) unterzogen. Bei den Getriebeölen werden neben der Viskosität unter anderem der Wassergehalt, die auf der Optischen Partikelanalyse (kurz OPA) basierende Reinheitsklasse und die Verschleißmetalle besonders begutachtet. Obwohl die Komponenten von Windenergieanlagen extrem gut abgedichtet sind, kann unter ungünstigen Bedingungen z.B. Wasser in das Getriebeöl eindringen. Die Getriebeöle sind durch den intermittierenden Betrieb ständig schwankenden Temperaturen ausgesetzt. Das Öl verändert in Abhängigkeit von der Temperatur sein Volumen. Das Getriebe „atmet“. Dabei wird Luft eingesogen, aus der sich Kondenswasser bilden kann. Einige EP-Additive und die zum Teil esterhaltigen Komponenten der vollsynthetischen Hochleistungsgetriebeöle reagieren oft empfindlich im Zusammenhang mit Wasser.
Wird im WEARCHECK-Labor ein Wassergehalt von über 500 ppm (0.05%) festgestellt, ist Vorsicht geboten. Bei mehr als 1.200 ppm wird zu einem Ölwechsel oder zu einer Wasserentfernung über Vakuum-Trocknungsverfahren geraten. Bleibt zu viel Wasser zu lange im Öl, kann korrosiver Verschleiß besonders an den Wälzlagern auftreten. Gleichzeitig altert das Öl wesentlich schneller. Im Maschinenhaus einer Windenergieanlage können ohne zusätzliche Kühlung Temperaturen von weit über 100°C auftreten. Um eine Überhitzung zu verhindern, wird Luft in großen Mengen angesaugt und zur Temperaturabfuhr über die Hauptwärmequellen geleitet.
Filter schützen die Aggregate vor Staub und Schmutz. Doch gerade in der Blüte- und Erntezeit oder bei lang anhaltender Trockenheit werden Staub- und Pflanzenpartikel aufgewirbelt. Dann können selbst die besten Filter gelegentlich ihr Kapazitätslimit erreichen. Die WEARCHECK-Partikelanalyse kann bei der Partikelzählung unterscheiden zwischen Verschleißmetallen, die aus feinsten Abriebteilchen bestehen, und nichtmetallischen Partikeln, die auf Staub und Verunreinigungen sowie auf Ölalterungsprodukte schließen lassen. Auf die Einhaltung der Reinheitsklasse des Öles wird genau geachtet. Sie liegt für die in Vestas Anlagen eingesetzten Getriebeöle bei 21/18/15, wobei nicht mehr als 500 Partikel >20 μm in einer der vier OPA Verschleißkategorien vorhanden sein sollen.
Befinden sich harte Partikel im Öl, wird der bei hohen Temperaturen doch empfindlich dünne Schmierfilm gestört. Außerdem lassen Verunreinigungen das Öl schneller altern. Allerdings gelangen die kleinen Partikel nicht nur von außen in das Öl. Auch Abriebspartikel der Komponenten können das Öl belasten. Mit der ICP-Bestimmung der Menge von Verschleißmetallen, die sich in einem Milligramm Öl befinden und der Optischen Partikelanalyse, zählt WEARCHECK als bisher einziges Labor weltweit nicht nur die Art der Partikel, sondern kategorisiert diese als spänchenartigen Verschleiß, Gleit- oder Ermüdungsverschleiß oder als nichtmetallische Verunreinigungen, wie Staub, Fasern und gealterte Ölbestandteile. Gleichzeitig werden Luft- und Wasserbläschen dargestellt, die eine repräsentative Auswertung behindern könnten.
Die Ölproben werden von den Vestas Monteuren entnommen und direkt an WEARCHECK versandt. Mehr als 1.000 dieser Proben werden monatlich untersucht. Ihr Management erfolgt online unter laborberichte.com. Im WEARCHECK Webportal sind die Daten aller Windenergieanlagen hinterlegt, für die bereits einmal eine Probe eingeschickt wurde. Die verantwortlichen Vestas Mitarbeiter der Abteilung „Technical Support“ in Husum rufen täglich die aktuellen Analysenergebnisse ab. Als „Master User“ haben sie Zugriff auf die Daten aller für Vestas analysierten Proben. Sofort nach dem Einloggen sehen sie, gruppiert nach „grün, gelb, rot“, welche Laborberichte sie noch nicht angesehen haben. Die mit einem roten Ausrufezeichen versehenen Berichte werden zuerst bearbeitet. Der Technical Support kann die Diagnose der WEARCHECK-Tribologen präzisieren und genaue Anweisungen hinzufügen. Anschließend werden die Berichte direkt versandt oder, wenn dem Anlagenbetreiber von Vestas ein Zugang zum WEARCHECK-Webportal eingerichtet wurde, zur online Einsichtnahme freigegeben.
www.laborberichte.com ist eine Online-Datenbank mit schneller Zugriffsmöglichkeit und umfassenden Informationen. Sie ist übersichtlich und einfach zu bedienen. Vestas Mitarbeiter und Anlagenbetreiber finden hier die komplette Historie der jeweiligen Anlage. Außerdem ist sie ein wichtiges Instrument für die Qualitätssicherung bei Vestas. Der Technical Support kann die Daten aller Anlagen in Form einer Excel-Tabelle auswerten. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse können in die Konstruktion der Anlagen oder in die Ölauswahl mit einfließen. Im Webportal sind sämtliche Kommentare und der Informationsaustausch zu einer Probe von Vestas mit dem Betreiber oder WEARCHECK dauerhaft hinterlegt. Die WEARCHECK-Tribologen sehen bei der Auswertung einer neuen Probe aus der gleichen Anlage auch den E-Mail-Verkehr zur vorherigen. So lässt sich nachvollziehen, ob die von Vestas mittels E-Mail ausgesprochene Wartungsanweisung, wie z.B. ein dringend empfohlener Ölwechsel, wirklich durchgeführt wurde.
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