Condition Monitoring auf der HUSUM Wind 2021

Weiterentwickelte Algorithmen machen Antriebe noch zuverlässiger

Mitte der 1990er Jahre wurden erste maschinendiagnostische Messungen an Windenergieanlagen durchgeführt. Als die Versicherer Anfang der 2000er Jahre über immer mehr nicht erwartete Schadensfälle klagten, etablierte sich die Maschinendiagnostik mit mobiler Technik schnell zum zusätzlichen Werkzeug für Gutachter, die die wiederkehrende Prüfung erledigten. Dem folgten Mitte der 2000er Jahre Online Condition Monitoring Systeme. Heute hat der Betreiber oft die Wahl zwischen verschiedenen Online-Systemen und der mobilen Diagnose durch Gutachter.

Eine ähnlich rasante Entwicklung gab es bei den Condition Monitoring Systemen selbst. Seit den 1960er Jahren ist die Kenngrößenüberwachung bekannt, doch erst Anfang der 1990er Jahre setzte sich die frequenzselektive Maschinendiagnose durch. Zwar waren die Verfahren schon vorher bekannt, doch mangelte es einfach an erschwinglicher tragbarer Technik. Höhere Auflösung in den Spektren und drehzahlvariable Antriebe führten ab den 2000er Jahren zur Notwendigkeit der Diagnose in Ordnungsspektren. Etwa zeitgleich setzen sich Algorithmen zur Automatisierung der Maschinendiagnose durch; denn nur automatische Systeme, die mit wenig Personalaufwand funktionieren, werden die Akzeptanz für den massenhaften Einsatz der Maschinendiagnostik schaffen.

Die HUSUM Wind ist traditionell eine Veranstaltung, bei der die Eigenschaften von Condition Monitoring Systeme durch Betreiber hinterfragt werden. Und regelmäßig ist dies für viele Betreiber eine sehr schwierige Aufgabe, weil die verwendeten Algorithmen meist das Know-how des jeweiligen CMS-Anbieters sind. Auch gibt es technischen Richtlinien nur für grundlegende Zusammenhänge.

Die von der GfM angebotenen System arbeiten durchweg auf der Grundlage von mit 50 Kilohertz erfassten Schwingungssignalen, die durch Resampling zu Ordnungsspektren mit mindestens 32.000 Linien verarbeitet werden. Die automatische Diagnose erfolgt dann durch das Aufspüren signifikanter Spektralanteile, für welche anschließend versucht wird, sie anhand der kinematischen Frequenzen einem Schadensmuster zuzuordnen. Erst wenn das gelingt, liefern die Systeme eine Detektion, die die Basis für einen späteren Alarm ist.

Gerade auf dem Gebiet der relevanten Schadensmuster hat man bei der GfM in den letzten Jahrzehnten viel gelernt und diese Erkenntnisse in die Systeme implementiert. Wurde in den 1990er Jahren häufig lediglich nach den berechenbaren kinematischen Frequenzen, allenfalls auch deren Vielfachen gesucht, so weiß man heute, dass sich manche Schäden überhaupt nur in Höherharmonischenfamilien der kinematischen Frequenz äußern. Auch verhalten sich Langsamläufer anders als Schnellläufer.

Aufgrund dieses in feste Algorithmen gebundenen Wissens bestechen die Systeme der GfM durch extrem hohe Zuverlässigkeit, was auch bedingt, dass die Zahl der Fehlalarme extrem gering ist. Die neueste Errungenschaft ist schließlich ein automatischer Berichtsgenerator. Beim mobilen System ist darüber hinaus ein Modul zum Mehrebenen-Betriebswuchten bei variabler Drehzahl hinzugekommen.

Wir laden Sie ein, sich mit uns über die technischem Möglichkeiten unserer Systeme detailliert zu unterhalten. Sie finden uns auf der HUSUM Wind in Halle 5 am Stand 5B39.