True Digital Twin von Ramboll demonstriert sein Potenzial zur Erhöhung der Lebensdauer von Offshore-Windkraftanlagen

21. Januar 2021

Ein Pilotversuch mit der True Digital Twin-Technologie von Ramboll im Offshore-Windpark Wikinger hat ein erhebliches analytisches Potenzial zur Erhöhung der Lebensdauer von Offshore-Windkraftstrukturen aufgezeigt. Der Pilotversuch ist Teil des ROMEO-Projekts, einer vom EU-Forschungsprogramm Horizont 2020 unterstützten Initiative, die darauf abzielt, die Energiewende in Europa voranzutreiben und die Kosten für Offshore-Windenergie zu senken.

Kontakt

Ursula Smolka

Chief Consultant
Telefon: +49 151 58015-127

Ramboll hat einen beeindruckenden Meilenstein im ROMEO-Projekt erreicht, der das große Potenzial seiner innovativen True-Digital-Twin-Technologie durch einen Pilotversuch demonstriert. Der Pilotversuch wurde im Offshore-Windpark Wikinger in der Ostsee durchgeführt. Der Pilotversuch, basierend auf einer Messkampagne unter Verwendung von Structural Health Monitoring (SHM)- Lösungen, zeigte ein signifikantes Potenzial für die Verlängerung der Lebensdauer des Offshore- Umspannwerks und der Fundamente der Offshore-Windturbinen.

„Unser Ziel bei diesem Projekt ist es, die Machbarkeit und Auswirkung von datengesteuerten O&M-Strategien zu demonstrieren, indem der True Digital Twin kontinuierlich unmittelbare Erkenntnisse über die Physik der überwachten Anlagen liefert. Die Ergebnisse dieses Pilottests sind verblüffend und zeigen ein erhebliches Potenzial für die Verlängerung der Lebensdauer und die Senkung der Kosten für den Betrieb und die Wartung von Offshore-Windkraftanlagen", sagt Ursula Smolka, Lead Consultant Asset Management Wind, Ramboll.

Die Ergebnisse des Pilottests wurden in zwei Berichten zusammengefasst, die Ramboll seinen ROMEO-Projektpartnern zur Verfügung gestellt hat. Den Berichten zufolge liegt die volle Leistungsfähigkeit eines True Digital Twin in der kontinuierlichen Überwachung der Faktoren, die die strukturelle Integrität einer Windturbine während ihrer gesamten Lebensdauer beeinflussen können. Der Überwachungsprozess kann an allen möglichen Orten mit Hilfe von SHM-Lösungen, Cloud Computing und fortschrittlichen mathematischen Berechnungen durchgeführt werden.

Basierend auf nur wenigen Sensoren an leicht zugänglichen Orten werden die Bewegungsmuster erfasst, so dass der True Digital Twin die gesamte Historie der Belastungen durchlaufen kann. Der True Digital Twin kann Probleme mit der strukturellen Integrität wie das Versagen von Mantelverstrebungen, übermäßige Kolkbildung oder Korrosion erkennen. Umfangreiche Simulationsstudien haben gezeigt, dass die Überwachung modaler Eigenschaften wie Eigenfrequenzen und Modenformen nicht nur Anomalien erkennen, sondern auch die Art der Anomalie identifizieren kann, wenn sie mit einer Konstruktionsmodell-Datenbank kombiniert wird.

„Das Konzept des True Digital Twin macht detaillierte Designmodelle für das prognostizierte Lifecycle Management verfügbar und bietet den Rahmen, um Messergebnisse einer bestimmten Turbine in die Simulationswelt einzubinden. Wir können die Historie der Belastung einer einzelnen Struktur verfolgen oder Schäden erkennen und die umfangreiche Instrumentierung traditioneller Methoden durch mathematische Berechnungen ersetzen", erklärt Ursula.

In den nächsten Phasen des ROMEO-Projekts werden Ramboll und seine Partner den Mehrwert der kontinuierlichen Überwachung von Offshore-Windstrukturen weiter erforschen. Die Projektpartner erwarten eine Reduzierung der menschlichen Offshore-Zeit für jährliche Inspektionen und eine Verringerung der Anzahl der geplanten zeitbasierten Offshore-Besuche. 2/2

„Die Vorteile des True Digital Twin sind uns sehr klar und dieser Pilotversuch hat nun unsere anfänglichen Erwartungen bestätigt. Ramboll hat große Fortschritte im ROMEO-Projekt gemacht und wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit ihnen in den nächsten Phasen des Projekts, in denen wir das Potenzial von True Digital Twin zur Reduzierung der menschlichen Offshore-Zeit und der Anzahl der Offshore-Besuche untersuchen werden", sagt Mark Paine, Offshore Asset Integrity Manager, Iberdrola Renewables.

Über ROMEO

ROMEO ist eine der ehrgeizigsten Forschungs- und Entwicklungsinitiativen in Europa, um die Verpflichtungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel und der Energiewende zu erfüllen. Ziel von ROMEO ist es, eine Plattform zu schaffen, die eine effiziente Analyse von Betriebsdaten ermöglicht, um optimale, risikobasierte O&M-Strategien abzuleiten und umzusetzen. Diese werden wiederum den Betrieb verbessern, die Lebenserwartung verlängern und die Wartung und Kosten reduzieren. Das Projekt soll 2022 abgeschlossen werden und wird durch modernste Informations- und Kommunikationstechnologien, wie das "Internet der Dinge" (IoT), unterstützt.