„Künstliche Intelligenz“ und „automatische Datenanalyse“ soll Instandhaltungskosten senken

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Wartungs‐ und Reparaturabläufe für Offshore-Windparks besser planen und Verluste vermeiden zu können, war das Ziel des Projekts „Methoden und Werkzeuge für die preagierende Instandhaltung von Offshore Windenergieanlagen“ (preInO) des Bremer Instituts für Produktion und Logistik (BIBA) an der Universität Bremen.

Nach dreijährigen Forschungen und erfolgreichen Tests mithilfe eines im Projekt entwickelten Demonstrators und anhand realer Daten muss das System nun noch zur Marktreife weiterentwickelt werden, berichtet das BIBA. Erste Komponenten werden bereits im Praxisbetrieb erprobt.

In dem Projekt wurden mithilfe künstlicher Intelligenz und automatischer Datenanalyse Werkzeuge und Methoden entwickelt, die die Akteure bei Entscheidungen in der Planung und Steuerung unterstützen und eine vorausschauende („preagierende“) Instandhaltungsstrategie ermöglichen.

Bestmögliche Prognose für eine dynamische Planung des Wartungsumfangs danke realer Daten

Dafür haben die Projektpartner die Offshore-Instandhaltungsprozesse aufgenommen und analysiert sowie Datenquellen für eine automatisierte Entscheidungsunterstützung identifiziert. So fließen zum Beispiel Sensorwerte, statistische Daten, Wartungsdaten aus der Lebenslaufakte der Anlage, Mitarbeiterwissen, Wetterdaten sowie Lagerbestände und Verfügbarkeit von Personal und Transportmitteln in ein Softwaremodul des Systems ein und werden dort erkannt, priorisiert, verarbeitet und automatisch miteinander verknüpft. Auch aus Fehlern kann das System lernen. Es betrachtet zudem stets die Logistikprozesse und setzt hier auf dezentrale Steuerungssysteme. Das Gesamtergebnis ist eine automatisierte Entscheidungsunterstützung auf Basis einer derzeit bestmöglichen Prognose für eine dynamische Planung des Wartungsumfangs und die Einplanung in die Arbeitsabläufe.

Überstieg vom Serviceschiff auf Windenergieanlage von Wetter und Wellen abhängig
Quelle: Bremer Institut für Produktion und Logistik Überstieg vom Serviceschiff auf Windenergieanlage von Wetter und Wellen abhängig

Als Projektpartner waren der Hamburger Windenergieanlagenbauer Senvion und der Oldenburger Softwareentwickler SWMS beteiligt. Das Verbundvorhaben unter Leitung des BIBA wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und vom Projektträger Jülich (PtJ) betreut. Insgesamt 1,3 Mio. € Forschungsmittel standen für drei Jahre zur Verfügung.

Einsparpotenzial von bis zu zehn Prozent möglich

„Die Instandhaltung ist ein entscheidender Kostenfaktor in der Betriebsphase einer Windenergieanlage“, erklärt BIBA-Projektleiter Dipl.-Wi.-Ing. Stephan Oelker. Nach Schätzungen des Bundesverbandes Windenergie würden Service und Wartung bis zu 25 Prozent der Kosten von Offshore-Windparks ausmachen, sagt er und sieht hier ein Einsparpotenzial von bis zu zehn Prozent. „Über eine preagierende Instandhaltung mit dem Einsatz neuer Methoden und Werkzeuge lassen sich die Anlagen dynamisch warten. Das führt zu deutlich geringeren Logistik- und Materialkosten und einer besseren Planbarkeit des Einsatzes von Personal und Transportmitteln sowie der Lagerhaltung für Ersatzteile.“ Das belegen die Studien der Projektpartner.

Bisher wird laut BIBA meist ausfallorientierte, periodische oder zustandsabhängige Instandsetzung praktiziert. Wenn erst der Störfall die Reparatur anstößt, kann es zu spät sein oder sehr teuer werden. Fehlende Schiffe oder Ersatzteile oder monatelang schlechtes Wetter führten zu hohen Ausfallkosten oder teuren Helikoptereinsätzen.

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