Im Zuge des weltweiten Übergangs zu erneuerbaren Energien werden Windparks zu einem unverzichtbaren Bestandteil unserer Energieinfrastruktur. Die Zuverlässigkeit und Effizienz dieser Anlagen zu gewährleisten, ist von entscheidender Bedeutung, und die faseroptische Sensortechnologie spielt dabei eine Schlüsselrolle.
Die faseroptische Sensortechnologie nutzt die einzigartigen Eigenschaften von Glasfasern, um Temperatur-, Spannungs- und Schalländerungen entlang der Faser zu erfassen. Durch die Integration von Glasfaserkabeln in die Infrastruktur von Windparks können Betreiber den strukturellen Zustand und die Betriebsbedingungen dieser kritischen Anlagen kontinuierlich überwachen.
Wozu genau wird es also verwendet?
Strukturelle Zustandsüberwachung
Windkraftanlagen sind häufig extremen Umwelteinflüssen ausgesetzt, darunter Hitze, Kälte, Regen, Hagel und starke Winde. Offshore-Windparks kommen zusätzlich Wellen und korrosives Salzwasser hinzu. Faseroptische Sensortechnologie liefert wertvolle Daten zum strukturellen und betriebstechnischen Zustand von Turbinen, indem sie Dehnungs- und Schwingungsänderungen mittels verteilter Spannungsmessung (DSS) und verteilter akustischer Messung (DAS) erfasst. Diese Informationen ermöglichen es den Betreibern, potenzielle Schwachstellen zu identifizieren und proaktiv Maßnahmen zur Verstärkung oder Reparatur der Turbinen zu ergreifen, bevor es zu einem Ausfall kommt.
Kabelintegritätsüberwachung
Die Kabel, die Windkraftanlagen mit dem Stromnetz verbinden, sind für die Übertragung des erzeugten Stroms unerlässlich. Glasfaserbasierte Sensortechnologie überwacht die Integrität dieser Kabel und erkennt Veränderungen in der Verlegetiefe von Erdkabeln, Belastungen von Freileitungen, mechanische Beschädigungen oder thermische Anomalien. Die kontinuierliche Überwachung trägt dazu bei, Kabelausfälle zu vermeiden und eine zuverlässige Stromübertragung zu gewährleisten. Sie ermöglicht es Übertragungsnetzbetreibern zudem, die Stromübertragung über diese Kabel zu optimieren oder zu maximieren.
Identifizierung von Risiken durch Fischereifahrzeuge und Anker
Bei Offshore-Windparks verlaufen die Stromkabel häufig in stark befahrenen Gewässern, in denen regelmäßig Fischereifahrzeuge und Boote verkehren. Diese Aktivitäten stellen ein erhebliches Risiko für die Kabel dar. Glasfaserbasierte Sensortechnologie, in diesem Fall höchstwahrscheinlich verteilte akustische Sensorik (DAS), kann Störungen durch Fischereigerät oder Anker erkennen und so frühzeitig vor drohenden Kollisionen und potenziellen Schäden warnen. Durch die Echtzeit-Identifizierung dieser Risiken können die Betreiber umgehend Maßnahmen zur Schadensbegrenzung ergreifen, beispielsweise Schiffe umleiten oder gefährdete Kabelabschnitte verstärken.
Vorausschauende und proaktive Wartung
Die faseroptische Sensortechnologie ermöglicht vorausschauende Wartung durch die kontinuierliche Bereitstellung von Daten zum Zustand der Windparkkomponenten. Diese Daten versetzen die Betreiber in die Lage, Wartungsbedarf vorherzusagen und so unerwartete Ausfälle zu vermeiden und Stillstandszeiten zu reduzieren. Durch die Behebung von Problemen, bevor diese sich verschärfen, können Betreiber erhebliche Kosten einsparen, die mit Notfallreparaturen und Produktionsausfällen verbunden sind.
Sicherheit und Schutz
Die faseroptische Sensortechnik entwickelt sich stetig weiter und erreicht durch neue Innovationen ein neues Niveau. Zu den jüngsten Fortschritten zählen verbesserte verteilte akustische Sensorsysteme (DAS), die Veränderungen an der Infrastruktur von Windparks und deren Umgebung empfindlicher und präziser erfassen. Diese Systeme können verschiedene Arten von Störungen unterscheiden, beispielsweise mechanische oder manuelle Grabungsarbeiten in der Nähe von Kabeln. Sie ermöglichen zudem die Einrichtung virtueller Zäune und warnen Fußgänger und Fahrzeuge vor sich nähernden Kabeln. Dadurch bieten sie eine umfassende Lösung zur Vermeidung von Beschädigungen oder Eingriffen durch Dritte.
Die faseroptische Sensortechnologie revolutioniert die Überwachung und Wartung von Windkraftanlagen. Sie liefert kontinuierliche Echtzeitdaten zum Zustand der Anlagenkomponenten und bietet damit deutliche Vorteile hinsichtlich Sicherheit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Durch den Einsatz dieser Technologie können Betreiber die Integrität und Lebensdauer ihrer Windparks und Investitionsprojekte gewährleisten.
Veröffentlichungsdatum: 03.04.2025