Forschungsprojekt zur Verringerung der Stillstandszeiten.

Im Winter bildet sich unter bestimmten Voraussetzungen an den Rotorblättern von Windrädern Eis. Aus Sicherheitsgründen müssen die Anlagen dann abgeschaltet werden. In zwei Forschungsprojekten untersucht Wien Energie, wie diese Stillstandszeiten verringert werden können. Andreas Dornhofer, Projektleiter bei Wien Energie, spricht im Interview über Ziele und Umfang der Projekte.

 

Was ist das Ziel der Forschungsarbeiten?

Eisfragmente, die von Rotorblättern einer Windkraftanlage fallen, stellen ein Sicherheitsrisiko dar. Daher müssen Anlagen abgeschaltet werden, wenn es zu Vereisungen kommt. Die Stillstandszeiten, die dadurch entstehen, können je nach Winter bis zu 9 Prozent betragen. Im Projekt R.Ice geht es um die Risikoanalyse für Folgen der Eisbildung an Windkraftanlagen. Das Ziel ist, einen Vereisungsatlas für ganz Österreich zu erstellen, auf dem ersichtlich wird, in welchen Zonen mit stärkerer und in welchen mit weniger starker Vereisung zu rechen ist. So lässt sich besser bestimmen, welche Standorte für Windkraftwerke geeignet sind.

Wer ist an dem Projekt beteiligt?

Wien Energie arbeitet in diesem Projekt in Zusammenarbeit mit der TU Graz, dem Wegener-Center, dem AIC und der IG Wind. Die Projektleitung hat der Verein Energiewerkstatt inne.

Unter welchen Bedingungen bildet sich Eis an den Rotorblättern?

Das ist nicht allein von der Temperatur abhängig. Dazu kommen Faktoren wie die Luftfeuchtigkeit und die Windgeschwindigkeit. An einem sonnigen Tag  bei -10°C bildet sich kein Eis, da die Luftfeuchtigkeit zu niedrig ist. Grundsätzlich ist die Eisbildung aber bei Temperaturen zwischen 0°C und -4°C begünstigt.

Was passiert, wenn eine Vereisung festgestellt wird?

Wenn die Sensoren an den Rotorblättern feststellen, dass sich Eis bildet, muss die Anlage sofort abgestellt werden. Moderne Anlagen werden geheizt, um das Eis zum Abtauen zu bringen. Bei älteren Anlagen muss man warten, bis die Sonne das Eis abtaut.

Seit wann werden Anlagen mit Heizungen ausgestattet?

Seit 2012 werden alle Anlagen, die im alpinen Gelände errichtet werden, mit Heizungen ausgestattet. Davor war das nicht möglich, da die Technologie noch zu wenig ausgereift war und noch nicht klar war, ob das den gewünschten Effekt bringt. Jetzt wissen wir aber, dass Heizungen ein Must-Have sind, damit man die Sicherung vernünftig betreiben kann.

Wie lassen sich Daten zur Eisbildung erfassen?

An den Anlagen wurden 3D-Kameras installiert, mithilfe derer wir den Eisfall beobachten und auswerten. An den Bildern lässt sich erkennen, wann und wie sich Eisklumpen von den Rotorblättern lösen und wie weit diese fallen. So können wir herausfinden, wann eine Anlage abgeschaltet werden muss und wann wir sie gefahrlos wieder einschalten können. Mit diesen Ergebnissen wollen wir die Stillstandszeiten möglichst verringern.

Wie lange läuft das Projekt R.Ice?

Gestartet wurde das Projekt 2016, es läuft noch bis Ende 2018. Das übergeordnete Ziel ist, die Ergebnisse zu veröffentlichen und Vorschläge für Richtlinien für die Behörden zu erarbeiten. Derzeit ist das Genehmigungsverfahren in Österreich nicht einheitlich.

Welche weiteren Forschungen gibt es derzeit zum Vereisen von Windkraftanlagen?

Wir betreiben auch noch das Projekt AutoWICE. In diesem Forschungsprojekt testet Wien Energie Sensoren, die den Grad der Vereisung messen können. Durch diese Daten lässt sich auch ohne den Einsatz von MitarbeiterInnen vor Ort bestimmen, wann das Windrad wieder in Betrieb genommen werden kann. Das AutoWice-System wurde für diesen Verwendungszweck erstmalig in Österreich installiert und wird nun bis September 2018 getestet. Diese Datenbasis kann zur Beurteilung von weiteren Standorten herangezogen werden. Da ein automatisierter Wiederanlauf des Windrads ohne visuelle Kontrolle derzeit in Österreich nicht erlaubt ist, wäre dies ein neuer und innovativer Lösungsansatz für die Zukunft.

Was ist das Ziel der Sensoren?

Mithilfe der Sensoren können wir sehen, was am Rotorblatt bei einer Vereisung wirklich passiert. Für das aktuelle Projekt AutoWice wurden im Windpark Steinriegel 33 Eiserkennungssensoren über drei Rotorblättern verteilt installiert. Mit Hilfe dieser Sensoren werden Daten über den Vereisungs- und Enteisungsprozess erfasst. Unter anderem liefern die Sensoren Informationen über die Eisdicke, die Oberflächentemperatur, die Dauer der Vereisung, die Abhängigkeiten von der Rotorblattheizung und die Verteilung der Eisbildung. Ergänzt werden diese Daten durch Aufnahmen einer am Windrad installierten Webcam. Bisher musste immer ein Mitarbeiter auf die Anlage steigen und die Anlage kontrollieren. Das ist einerseits zeitintensiv, andererseits zum Beispiel bei Nacht auch schwierig. Mit dem Projekt wollen wir diesen Prozess vereinfachen und optimieren.

 

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Quelle: Energieleben Redaktion
Foto: Wien Energie (Aufmacher), Fotolia

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