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WID-WHITEPAPER Häufigkeit von Mängeln bei der Wiederkehrenden Prüfung

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Maschinengondeln haben mittlerweile Dimensionen von Einfamilienhäusern erreicht, auch Maschinenhausgewichte von mehreren hundert Tonnen sind keine Seltenheit. Und ein einzelnes Rotorblatt bringt bei einer Länge von über 60 m rund 20 Tonnen oder mehr auf die Waage. Das bedeutet nicht nur Schwerstarbeit für die Logistik in der Bauphase, sondern stellt auch höchste Ansprüche an die Betriebssicherheit einer Windenergieanlage, und zwar über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg. Wer aber prüft die Betriebssicherheit dieser Anlagen? Wie wird dabei vorgegangen? Und wie sicher sind eigentlich moderne Windenergieanlagen?

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WiD WHITEPAPER | Häufigkeit von Mängeln bei der Wiederkehrenden Prüfung 12 Teilbereich Rotor 6 bis 8 Jahre alte Rotorblätter zeigen, ähnlich wie bei den Maschinen, noch vor den 4 bis 6 Jahre alten Rotorblättern die niedrigste Mängelquote. Danach steigt die Quote mit zunehmendem Alter kontinuierlich an. Die Erklärung: Anlagen der jüngeren Generation weisen wider Erwarten gehäuft Mängel an den Rotorblättern auf, sei es durch Produktions- oder Konstruktionsfehler oder einen unerwartet hohen Verschleiß. Ursächlich hierfür dürften die starke Zunahme der Rotorblattlängen sowie neu eingeführte Designs von Rotorblättern und damit einhergehende Probleme sein. Die steigende Mängelquote mit zunehmendem Alter ist dagegen vor allem dem Verschleiß bzw. der teilweise vernachlässigten Instandhaltung geschuldet. Stellenweise werden insbesondere Rotorblätter so lange auf Verschleiß gefahren, bis größere Schäden auftreten, die dann zwingend repariert werden müssen. Manchmal sind die Schäden derart, dass sogar ein Austausch oder eine Reparatur am Boden notwendig wird. Bei regelmäßiger Wartung und Instandsetzung können Rotorblätter in der Regel problemlos die geplante Nutzungsdauer überstehen. Wird allerdings an der Instandhaltung gespart, entwickeln sich aus kleinen Schäden zwangsläufig größere, die letztlich bei der Wiederkehrenden Prüfung als Mängel Rotor festgehalten Teilbereich werden. 100% 90% Abb. 21: Mängelverteilung „Rotor“ nach Anlagenalter 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 4-6 Jahre 6-8 Jahre 8-10 Jahre 10-12 Jahre 12-14 Jahre 14-16 Jahre 16+ Jahre Abb. 21: Mängelverteilung „Rotor“ nach Anlagenalter 6 bis 8 Jahre alte Rotorblätter zeigen, ähnlich wie bei den Maschinen, noch vor den 4 bis 6 Jahre alten Rotorblättern die niedrigste Mängelquote. Danach steigt die Quote mit zunehmendem Alter kontinuierlich an. Die Erklärung: Anlagen der jüngeren Generation weisen wider Erwarten gehäuft Mängel an den Rotorblättern auf, sei es durch Produktions- oder Konstruktionsfehler oder einen unerwartet hohen Verschleiß. Ursächlich hierfür dürften die starke Zunahme der Rotorblattlängen sowie neu eingeführte Designs von Rotorblättern und damit einhergehende Probleme sein. Die steigende Mängelquote mit zunehmendem Alter ist dagegen vor allem dem Verschleiß bzw. der teilweise vernachlässigten Instandhaltung geschuldet. Stellenweise werden insbesondere Rotorblätter so lange auf Verschleiß gefahren, bis größere Schäden auftreten, die dann zwingend repariert werden müssen. Manchmal sind die Schäden derart, dass sogar ein Austausch oder eine Reparatur am Boden notwendig wird. Bei regelmäßiger Wartung und Instandsetzung können Rotorblätter in der Regel problemlos die geplante Nutzungsdauer überstehen. Wird allerdings an der Instandhaltung gespart, entwickeln sich aus kleinen Schäden zwangsläufig größere, die letztlich bei

WiD WHITEPAPER | Häufigkeit von Mängeln bei der Wiederkehrenden Prüfung 13 Teilbereich Tragwerk Der Anteil der Mängel aus dem Bereich „Tragwerk“ ist zunächst relativ konstant, um dann nach 10 bis 12 Jahren deutlich anzusteigen. Die Mängelhäufung im Anlagenalter von 12 bis 14 Jahren lässt sich vor allem mit bekannten Fundamentproblemen aus dem entsprechenden Bauzeitraum erklären. Aber auch alternder Korrosionsschutz an Türmen, Korrosion oder Rissbildung an Schweißnähten oder Betontürmen erklären die Zunahme der Mängelhäufigkeit in fortgeschrittenem Anlagenalter. Die seit einigen Jahren verstärkt vorkommenden Hybridtürme sind nur mit vergleichsweise geringen Stückzahlen in der Auswertung enthalten. Die jüngsten Erfahrungen bei „Wiederkehrenden Prüfungen“ von Anlagen mit Hybridtürmen zeigen aber, dass in den nächsten Jahren hier mit einer Zunahme der Teilbereich Mängelhäufigkeit Tragwerkgerechnet werden muss. 100% 90% Abb. 22: Mängelverteilung „Tragwerk“ nach Anlagenalter 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 4-6 Jahre 6-8 Jahre 8-10 Jahre 10-12 Jahre 12-14 Jahre 14-16 Jahre 16+ Jahre Abb. 22: Mängelverteilung „Tragwerk“ nach Anlagenalter Der Die Anteil nachfolgende der Mängel Grafik aus dem zeigt, Bereich dass insbesondere „Tragwerk“ Anlagen ist zunächst mit kleinen relativ konstant, und großen um dann nach 10 bis 12 Nabenhöhen Jahren deutlich gehäuft anzusteigen. Mängel aufweisen. Die Mängelhäufung Da die Nabenhöhe im Anlagenalter indirekt von auch 12 das bis Anlagenalter allem mit und bekannten die Leistungsklasse Fundamentproblemen widerspiegelt, aus dem sind entsprechenden demzufolge durchschnitt- Bauzeitraum erklären. Aber 14 Jahren lässt sich vor auch lich alternder eher jüngere Korrosionsschutz Anlagen mit höheren an Türmen, Nennleistungen Korrosion sowie oder Rissbildung ältere Anlagen an mit Schweißnähten oder Betontürmen geringen Nennleistungen erklären die Zunahme betroffen. der Mängelhäufigkeit in fortgeschrittenem Anlagenalter. Die seit einigen Jahren verstärkt vorkommenden Hybridtürme sind nur mit vergleichsweise geringen Stückzahlen in der Auswertung enthalten. Die jüngsten Erfahrungen bei „Wiederkehrenden Prüfungen“ von Anlagen mit Hybridtürmen zeigen aber, dass in den nächsten Jahren hier mit einer Zunahme der Mängelhäufigkeit gerechnet werden muss. Die nachfolgende Grafik zeigt, dass insbesondere Anlagen mit kleinen und großen Nabenhöhen gehäuft Mängel aufweisen. Da die Nabenhöhe indirekt auch das Anlagenalter und die Leistungsklasse widerspiegelt, sind demzufolge durchschnittlich eher jüngere Anlagen mit höheren Nennleistungen sowie ältere Anlagen mit geringen Nennleistungen betroffen.

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