Betrieb von Windparks

Nach dem Aufbau eines Windparks erfolgt eine Testphase und der Anschluss an das Übertragungsnetz. Dann beginnt der eigentliche Betrieb des Windparks.
Die Steuerung der einzelnen Bereiche – Sicherheit, Wartung, Reparaturen und Betrieb wird als technische Betriebsführung und die Steuerung der wirtschaftlichen Abläufe als kaufmännische Betriebsführung bezeichnet.

Für die Optimierung einer Windparkinvestition ist nach der Planung und dem Bau die richtige Betriebsführung entscheidend - durch vorausschauendes Handeln kann die Anlagenverfügbarkeit entscheidend gesteigert werden.
Einige Kapitalgesellschaften, die Windparks besitzen, haben nicht die Absicht, den Betrieb ihres Windparks selbst zu überwachen. In diesem Fall wird im Gegensatz zu traditionellen Kraftwerken der Betrieb und die Wartung eines Windparks oft an geeignete Spezialisten vergeben. Dabei wird der Umfang der Aufgaben an den Bedarf des Windparkeigentümers zugeschnitten.

Das Team von Max Renewables kann mit einer über 20-jährigen Erfahrung die Optimierung der Betriebsführung sicherstellen.

Wirtschaftlicher Betrieb und Wartung

Vorrangiges Ziel der Betriebsführung ist, die Entstehungskosten pro Megawattstunde Strom über die Lebensdauer der Anlage auf ein Minimum zu reduzieren. Dies kann durch folgende Strategien erreicht werden:

• Die Minimierung der Betriebs-, Wartungs-, und Reparaturkosten
• Die Erhöhung des energetischen Ertrags und Erhöhung des wirtschaftlichen Ertrags durch Optimierung des Verkaufspreises
• Die Verminderung des Versicherungsrisikos
• Den Schutz der Anlagen

** A. Technische Betriebsführung**

Zu den einzelnen Leistungen in der technischen Betriebsführung durch Max Renewables zählen:

Laufende Überwachung

  • In erster Linie die Überwachung und Steuerung aller Service- und Wartungsarbeiten. Dabei werden durch ein Fernüberwachungssystem
    sämtliche Vorgänge an den Anlagen dauerhaft überwacht. Die anfallenden Produktionsdaten und sonstigen relevanten Daten (z.B. Windgeschwindigkeiten, Wetter, Status von Anlagenkomponenten usw.) werden in eine Datenbank ausgelesen und danach durch ein Team analysiert. Aus einer Vielzahl von Daten werden die für den Windparkeigentümer von besonderer Relevanz gefiltert und interpretiert.
  • Störungen werden sofort diagnostiziert und behoben.

Erweiterte laufende Überwachung – Condition Monitoring

In den aktuellen Strategien zur Betriebsführung von Windkraftanlagen werden erweiterte Parameter zur laufenden Zustandsüberwachung eines Windparks mit einbezogen (sogenanntes Condition Monitoring).
Aus folgenden Quellen können die erweiterten Parameter gewonnen werden:
• Schwingungsanalyse
• Ölanalyse
• Infrarot-Thermographie
• Ultraschall

Bei der Schwingungsanalyse werden auch eingebettete Dehnungsmessstreifen bei Blättern, Gondeln und weiteren stark beanspruchten Teilen eingesetzt, um Veränderungen in der Dynamik der Bauteile messen zu können. Diese können helfen, eine fundierte Entscheidung zu fällen, ob ein Bauteil vorzeitig ausgetauscht werden muss.

Aus den gewonnen Daten können Trends der Zustandsveränderung der Einzelkomponenten abgeleitet und Vorhersagen von Fehlern getroffen werden.
Die erweiterte laufende Überwachung erfordert den vermehrten Einsatz von Sensorik und hat einen erhöhten Aufwand bei der Datenanalyse zur Folge.
Viele früh erkannte Fehler können schnell und einfach behoben werden. Dadurch wird die Anzahl größerer Einsätze verringert, was hohe kumulative Kostenersparnisse zur Folge hat. Größere Einsätze bedeuten Vorlaufzeiten (Stillstand), Transport, Krangebühren und Kosten für Bauteile (Komponentenersatz) sowie Arbeitslohn. Werden größere Einsätze minimiert, führt das zu einer erheblichen Kostenersparnis und verbesserter Anlagenverfügbarkeit.
Häufig gewähren Versicherer Rabatte, sofern der Einsatz einer Zustandsüberwachung vom Betriebsunternehmen nachgewiesen wird.

Inspektionen

Ein Windpark wird regelmäßig inspiziert. Dies geschieht in der Regel alle drei Monate.
Dabei werden erfahrene Techniker eingesetzt.

  • Alle notwendigen Inspektionen und Prüfungen, z.B. Sicherheitsüberprüfungen werden wiederkehrend geplant und sorgfältig durchgeführt.
  • Koordinierung der Wartungen der Trafostationen, Umspannwerke und Leitungswege.
    -Bei Inbetriebnahme und zum Ablauf der Gewährleistung werden Generalinspektionen mit Gutachterbegleitung und besonderer Dokumentation durchgeführt.

Planmäßige Wartung und Reparatur
Neben den regelmäßigen Inspektionen müssen auch planmäßige Wartungen durchgeführt und ausgefallene Bauteile müssen, sofern sie sicherheits- oder betriebsrelevant sind, sofort ausgetauscht werden.

Damit der Produktionsausfall niedrig gehalten werden kann, sollten planmäßige Wartungen in Schwachwindzeiten ausgeführt werden; unvorhergesehene Reparaturen müssen schnell ausgeführt werden, um die Stillstandzeiten möglichst gering zu halten.

Erfahrungsgemäß ereignen sich die meisten Turbinenausfälle jedoch in Starkwindperioden.
In einer Starkwindperiode kann ein einprozentiger Verlust an Verfügbarkeit einen signifikant höheren Stromerzeugungsverlust darstellen - daher ist es unerlässlich, wichtige Arbeiten genau zu organisieren und zu beaufsichtigen.

Die Vorratshaltung wichtiger Ersatzteile am Standort kann sich aufgrund des Vorlaufs bei der Beschaffung von Ersatzteilen als Vorteil erweisen.

Sonstige Leistungen Wartung

  • Regelmäßige Kommunikation mit den Elektrikern vor Ort und den Fachleuten des zuständigen Stromversorgers.
    -Durchführen von erforderlichen Mittelspannungs-Schalthandlungen.
  • Koordinierung von Pflegemaßnahmen/ Winterdienst der Außenanlagen (Instandhaltung von Wegen und Kranstellflächen).
  • Berichtswesen: Wir erstellen monatliche und jährliche Betriebsführungsberichte zur technischen Betriebsführung, Maschinenlogbücher und Lebenslauflisten wichtiger Bauteile.
  • Kommunikation mit Landeigentümern/ Pächtern
    Kommunikation mit Behörden oder Energieversorgern.
  • Ernenerungsinvestitionen/Ersatzteile nach Beendigung der Garantie oder des Wartungsvertrages: Angebotseinholung, Plausibilitätsprüfung und Kostenvergleich.

Alarm

Die technische Betriebsführung garantiert eine
24-stündige Alarmbereitschaft. Je nach Alarmfall wird entweder ein lokaler oder per Fernkontrolle ausgelöster Neustart notwendig, oder Techniker vor Ort diagnostizieren den Alarm und beheben die Störung.
Bei Problemen am Standort reagieren wir äußerst schnell. Hierzu zählen Starkwetterphänomene, (zB. Überflutungen), Eindringen von Unbefugten, Beschädigungen durch Vandalismus oder Unfälle.

B. Kaufmännische Betriebsführung

Berichtswesen
Die Berichterstattung über die Betriebsführung und die Leistungsdaten des Parks erfolgen monatlich und jährlich. Sie umfasst einen Vergleich zwischen elektrischer Leistung (in MWh), Einnahmen, Ausgaben und Budget, Inspektionen, geplante und ungeplante Wartung, Verfügbarkeit, Leistungsfaktoren, Alarmauslösungen, sowie besondere Ereignisse, die Ausfallzeiten zur Folge hatten.

  1. Steigerung der Erlöse

Die kaufmännischen Betriebsführung umfasst die wirtschaftliche Steuerung des Betriebs.
Auf der einen Seite fällt die Optimierung des Verkaufserlöses an. I
Je mehr MWh wir produzieren, desto höher sind die Einnahmen. Den Wind können wir nicht beeinflussen, wohl aber die Verfügbarkeit des Windparks. Hersteller bieten in der Regel in der Garantiezeit eine Verfügbarkeitsgarantie von 97%.
Ein gut geführter Windpark kann Leistungsebenen von 97 bis 99 % erreichen. In diesem Falle wurden alle technologischen Komponenten hervorragend ausgewählt und der Betriebsführungsleiter wird in einer engen Beziehung zu seinem Windpark stehen; er wird alle wichtigen Daten auswendig kennen und Analysen liefern, die über eine Fernüberwachung und eine große fernüberwachte und Datenbankgesteuerte Betriebsführung weit hinausgehen.
Bei größeren Windparks (ab 100 MW) kann jeder Prozentpunkt an Verfügbarkeit einen Wert von mehreren Hunderttausend Euro Mehreinnahmen pro Jahr bedeuten. Wir hören dabei von einem Trend zu leistungsbezogenen Betriebsführungsverträgen. Dabei wird üblicherweise der Mehrertrag, der durch die erhöhte Verfügbarkeit erzielt wird, zwischen Parkeigentümer und Betriebsführer geteilt.

  1. Optimierung der Kostenseite

Die lokalen Kosten der Betriebsführung (Parkwart, Geländepflege, Winterdienst, Instandhaltung der Wege, etc ) und die laufenden Kosten wie Versicherungen, Eigenstromverbrauch und Verwaltung sind überschaubar. Die Pachten für die Landbesitzer sind für 30 Jahre festgeschrieben und unantastbar.
Die größten Kostenblöcke des Windparks sind die Wartungs- und Reparaturkosten sowie Finanzierungskosten. Letztere werden durch den Investor gesteuert. Bei der kaufmännischen Betriebsführung liegt die Optimierung der Wartungs- und Reparaturkosten.

Die ersten Jahre des Betriebs unterliegen der Garantiezeit, hier müssen nur die Arbeitskosten der Wartung gezahlt werden. Die Kalkulation eines Windparks umfasst jedoch 15-20 Jahre; das eingesetzte Kapital fließt je nach Windstandort und den jeweiligen Projektkosten in ca. 9 bis 13 Jahren zurück.
Die vermeintlich höchste Sicherheit bieten vollintegrierte Wartungskonzepte die von vielen Windkraftanlagen-Herstellern angeboten werden. Diese müssen ertragsabhängig bezahlt werden.
Damit wird dem Eigentümer Risiko, allerdings zu einem hohen Preis, abgenommen. Wie bei allen anderen Versicherungen wird ein gehöriger Aufschlag zu den eigentlichen Kosten gezahlt, damit das Risiko genau kalkulierbar ist.
Im Verlauf einer Vollwartungsversicherung werden im gesamten Zeitraum gleichmäßig hohe Beträge entrichtet; der Anfall des Ersatzes von wichtigen kostenintensiven Teilen (Getriebe, Rotorblätter, etc) ist jedoch verstärkt ab dem 10. Betriebsjahr zu verzeichnen. In der Zeit davor sammelt der WKA-Hersteller also lediglich das Geld ein, dass er für spätere Aufwendungen dann bereitzuhalten hat.
Wir wurden des öfteren von Banken darauf hingewiesen, dass auch WKA-Hersteller ein wirtschaftliches Risiko darstellen. Sammelt der Hersteller 10 Jahre lang das Wartungsgeld ein und gerät dann im 11. Jahr in wirtschaftlichen Schwierigkeiten, wäre dies für einen Parkbetreiber eine Katastrophe, da er jahrelang hohe Gebühren bezahlt hat aber die Leistungen in den reparaturstarken Jahren 12-18 selbst zu zahlen hätte.
Als Schlussfolgerung kann gezogen werden, dass auch bei guter Anlagenkenntnis selbst Rücklagen gebildet werden können, um langfristig Wartungen kostengünstiger als in Vollwartungskonzepten darzustellen.