Ein ganzheitliches Konzept, um die Wirtschaftlichkeit im Windpark zu erhöhen
Dipl.-Ing. Nikolaus Kreuzhermes
Die Wirtschaftlichkeit eines Windparks ist von vielen Faktoren abhängig. Die aktive Betriebsführung eines Windparks kann sowohl die Kosten, als auch die Erlösseite beeinflussen und dadurch direkten Einfluss auf die Gesamtwirtschaftlichkeit nehmen.
Dadurch, dass viele Windparks von externen Dienstleistern gewartet werden (Stichwort Vollwartung), sind den Betreibern jedoch häufig die Hände gebunden. Sie haben keine direkte Kontrolle über ihre Investition — weder über die Wartungsarbeiten noch über die optimale Auslastung ihrer Maschinen.
TQC – Total Quality Check gibt Windparkbetreibern die Handlungsfähigkeit über ihren Windpark zurück. Durch die Unterstützung eines externen Gutachters erhalten sie das notwendige Know-how, um die Qualität der Wartungsarbeiten ihrer externen Servicedienstleister sowie die Auslastung ihrer Parks zu beurteilen. Die zusätzliche Unterstützung bei erstellten Berichten durch einen unabhängigen Gutachter ermöglicht es ihnen, im Reklamationsfall zu handeln und auf die Servicedienstleister einzuwirken. Auf diese Weise entsteht ein Optimum an Wartung und Ertrag, das heißt eine maximale Wirtschaftlichkeit im Windpark.
1. Optimale Wirtschaftlichkeit im Windpark
Die Wirtschaftlichkeit im Windpark ist von vielen Faktoren abhängig. Die entscheidenden Bereiche sind dabei:
- Werterhaltung der Investition
- Betriebskosten
- Erlöse
Diese drei Bereiche stehen in Wechselwirkung zueinander. Die Betriebskosten steigen durch mangelhafte Wartung, da diese zu einem schlechten Zustand der Komponenten führt. Aber auch zu einer verminderten Laufzeit, d.h. frühzeitigen Abschreibung des Parks. Wertvolle Jahre am Ende der Abschreibungszeit entfallen. Auch der Verkaufserlös im Falle eines Besitzerwechsels ist geringer, als in optimal gepflegten Parks.
Gleichzeitig wirkt die ungenügende Wartung auch negativ auf die Stromproduktion. Windenergieanlagen, die nicht richtig ausgerichtet im Wind stehen, produzieren weniger Strom bei gleichzeitig höherer Belastung der Komponenten (Rotor, Getriebe usw.) Erosionen an den Rotorblättern führen zu einer verminderten Stromqualität, die wiederum den Erlös schmälert.
Zusätzlich schlagen sich erhöhte Versicherungskosten und ungeplante Ausfallzeiten negativ auf die Bilanz eines Windparks nieder.
Natürlich gibt es viele verschiedene Kontrollmöglichkeiten, die Leistung und Arbeitszeiten einzelner Komponenten zu überprüfen (z.B. Remote-Control). Diese Installationen betrachten jedoch die einzelnen Komponenten innerhalb der WEA. Es fehlt der Abgleich zum tatsächlichen Leistungsangebot durch den Wind. Also die Frage, ob die WEA tatsächlich die Leistung bringt, wie maximal möglich. Ob die WEA das vorhandene Windangebot maximal ausschöpft?
Das Besondere an TQC ist der ganzheitliche Ansatz, der zur Beurteilung der optimalen Betriebsführung folgende Punkte in den Mittelpunkt stellt:
- Maximalen Ertrag durch optimale Windnachführung
- Investitionsschutz und maximale Lebensdauer durch kontinuierliche Inspektion
- Reduzierung der Betriebskosten durch nachhaltige Wartung und Service
- Optimale Dokumentation und Inspektion durch eigenes, geschultes Personal
Die Praxis sieht oft anders aus
Die meisten Windparks werden von externen Dienstleistern gewartet. Das bedeutet für die Eigentümer der Windparks wenig Aufwand, überschaubares Risiko und die von den Banken geforderte Sicherheit.
Doch die Praxis sieht häufig anders aus. Derzeit sind mehr als 27.000 WEA installiert und die Zahl der Windpark steigt weiter an. Die Anlagen werden größer, der Wert der Anlagen steigt. Doch die Zahl der verfügbaren qualifizierten, gut ausgebildeten und erfahrenen Servicekräfte nimmt nicht im gleichen Maß zu, wie es notwendig wäre. Die Folge davon ist, dass viele Dienstleister mit zu unerfahrenem Personal arbeiten. Die Einsätze in den Windparks werden unter großem Zeitdruck absolviert. Die Servicemannschaften versorgen zu viele Parks, als dass sie sich tatsächlich um Feinheiten kümmern könnten. Notgedrungen kümmern sich die Herstellerteams und Servicemannschaften vorrangig um Neukunden und neue Parks, um hier die Garantieforderungen zu erfüllen. Die Wartung von älteren Parks gerät da leicht aus dem Blickfeld.
Die Situation spitzt sich weiter zu, da es über den Betrieb der neuen großen Anlagen bislang keine Erfahrungen gibt. (Geben kann). Die ersten Betriebsjahre sind kalkulierbar. Doch niemand kann vorhersehen, in welchem technischen Zustand eine WEA in sechs, acht, zehn oder sogar 15 Jahren sein wird. Dies kann nur durch intensive Beobachtung und Inspektion verfolgt werden. Zeit und Engagement, das die externen Servicemannschaften nicht liefern können. Sie arbeiten daraufhin, lediglich die zeitlich zugesagte Verfügbarkeit zu liefern, ohne ernsthaft zu prüfen, ob nicht wesentlich mehr Leistung aus einer bestehenden Anlage geholt werden könnte.
Diese Situation ist für die Dienstleister nicht zufriedenstellend. Viel weniger jedoch für die Windparkbetreiber. Sie erhalten trotz hoher Kosten nur unzureichende Inspektionsberichte und Informationen, wie es ihrem Windpark wirklich geht.
Abbildung 1: Ist-Zustand der Betriebsführung in einem Vollwartungsvertrag. Der Dienstleister versorgt den Windpark, doch die Informationen über den tatsächlichen Zustand der Anlagen fließen nur spärlich an den Eigentümer zurück
Denn es gibt viele Informationen, die eine Servicegesellschaft dem Eigentümer vorenthalten können. Beispielsweise:
- Optimale Ausrichtung in den Wind
- Unwuchten im Rotor
- Verzögertes Ansprechen der Stellmotoren
- Schwingungsverhalten der Lager
Die Servicekräfte, die im Windpark unter Akkordbedingungen arbeiten, haben keine Möglichkeiten, diesen Markmalen nachzugehen. Es genügt, wenn die WEA im Toleranzbereich arbeitet. Doch arbeiten im Toleranzbereich ist nicht gleichbedeutend mit optimal.
Für die WEA bedeutet dies jedoch eine höhere Belastung aller Komponenten. Die Folgen für den Betreiber sind absehbar: höherer Verschleiß, kürzere Lebensdauer, unvorhergesehene Ausfallzeiten, höhere Kosten, verminderter Erlös.
Hier sollten die Dienstleister rechtzeitig gegensteuern, um ihre Investition zu schützen. Erste Anzeichen für eine ungenügende Wartung sind unerwartete Rechnungen trotz Vollwartungsvertrag, oder wenn das Gefühl entsteht, dass zu wenig Informationen darüber vorliegen, ob
- eine WEA optimale Leistung aus dem Windangebot holt
- die WEA optimal im Wind steht und die Rotorblätter korrekt ausgerichtet sind
- Keine Infos darüber bestehen, in welchem technischen Zustand sich die WEA befindet.
Eng gekoppelt an dieses Informationsdefizit entsteht das ungute Gefühl, zu wenig Einfluss auf das Betriebsergebnis des Windparks zu haben. Die Betreiber fühlen sich im Umgang mit ihrem Dienstleister zur Passivität verdammt.
2. Das Ziel: Ein souveräner Umgang mit den Dienstleistern
Die Lösung für die Betreiber ist die Kooperation mit einem externen Experten, der ihnen das benötigte Know-how zur Verfügung stellt und die nötigen Argumente für die Verhandlungen mit den Dienstleistern zuliefert.
Des Windenergie-Experte Nikolaus Kreuzhermes hat aus seiner langjährigen Gutachtertätigkeit in Windparks ein Qualitätskonzept für die Wirtschaftlichkeit im Windpark entwickelt, das sich aus 5 Kernbausteinen zusammensetzt:
- Eigenes Personal im Windpark
Niemand hat soviel Interesse an Ihrem Windpark, wie die eigene Mannschaft. Servicekräfte kommen und gehen, doch die eigenen Mitarbeiter identifizieren sich mit „ihrem“ Park und entwickeln eigenes Verantwortungsgefühl, wenn sie kompetent und geschult an diese Aufgabe herangeführt werden. Darüber hinaus hat die Anwesenheit eigener Mitarbeiter auch auf die Servicekräfte einen „psychologischen“ Effekt. Wenn Sie feststellen, dass ihre Arbeit kontrolliert wird, arbeiten sie sorgfältiger und gewissenhafter.
- Qualifiziertes Personal im Windpark
Qualifiziertes Personal kann wichtige Inspektionsaufgaben im Windpark übernehmen. Mitarbeiter, die in die Grundlagen der Windenergietechnik eingeführt wurden, sind in der Lage regelmäßige Inspektionsberichte zu erstellen. Eigentümer erhalten dadurch eine Referenz zum tatsächlichen Zustand ihrer Anlagen.
- Inspektionsberichte
Inspektionsberichte dienen dazu, dass parallel zu den externen Inspektionsberichten ein eigenes Kontrollinstrument entsteht. Gleichzeitig sind eigene Dokumentationen ein wichtiger Bestandteil der Lebensdauerakte einer WEA. Die durchgehende Dokumentation trägt zur Wertsteigerung beim Wiederverkauf einer WEA bei. Sie können auch die Verhandlungsbasis im Umgang mit Versicherungen, Geldgebern und Anteilseignern steigern.
- Steuerung durch die Geschäftsführung
Eigene Inspektionsberichte dienen als Steuerelement für die Qualität der externen Servicedienstleister. Wahrgenommene und dokumentierte Mängel können als Mängelbericht an die Servicegesellschaft gesendet werden und diese zur Mängelbeseitigung aufgefordert werden. Der Vorteil ist, dass sich entstehende Schäden auf lange Zeit im Voraus dokumentieren lassen. Im Streitfall lassen sich auf diese Weise Zuständigkeiten eindeutig definieren, Rechtstreitigkeiten verkürzen und die Verhandlungsposition stärken.
- Verbesserte Wartung durch den Servicedienstleister
Die durchgehende Bewertung der Servicedienstleister in Form von eigenen Inspektions-berichten führt langfristig zu einer sichtlich besseren Versorgung und Betreuung eines Windparks. Die auf diese Weise betreuten Windparks haben geringere Ausfallzeiten, höhere Leistungen und eine längere Lebensdauer. Die Qualität und Wirtschaftlichkeit nimmt spürbar zu. Windparkeigentümer erhalten durch den Total Quality Check die Sicherheit, das Beste für ihre Investition getan zu haben. Es entsteht Kompetenz und Selbstvertrauen, die sich auch auf die Entwicklung und den Betrieb zukünftiger Windparkprojekte auswirken.
Abbildung 2: TQC-Qualitätskonzept, um auf die Wirtschaftlichkeit eines Windparks Einfluss zu nehmen
3. Die Umsetzung in die Praxis
Für die Umsetzung in die Praxis hat der Windenergie Experte Nikolaus Kreuzhermes speziell für Stadtwerke und kommunale Energieversorger ein umfangreiches Servicepaket entwickelt. TQC- Total Quality Check ist darauf ausgerichtet, Unternehmen, die bislang wenig Erfahrung mit dem Betrieb von Windenergieanlagen haben kontinuierlich zu schulen und beraten, und sie dadurch langfristig zu kompetenten und souveränen Windparkmanagern zu entwickeln.
Das Servicepaket besteht aus vier Modulen, die jeweils aufeinander aufbauen. Die Module sind einzeln zu erwerben. Doch ergibt sich der volle Nutzen erst durch das Zusammenwirken aller Module.
TQC — Total Quality Check setzt sich aus den folgenden Modulen zusammen:
- Schulung von Mitarbeitern
Die TQC Schulung versetzt Mitarbeiter aus dem eigenen Unternehmen in die Lage, selbständig Inspektionsberichte zu erstellen. Durch die Schulung erhalten die Mitarbeiter ein grundlegendes Verständnis für die Arbeitsweise eines Windparks. Sie erlenen die Funktionsweise und Bedeutung der unterschiedlichen Komponenten und lernen, auf welche Schäden bzw. Abweichungen diese zu kontrollieren sind. Schwerpunkt dieser Schulung ist die Fehlererkennung, Fehlerursache und Dokumentation
- Leitfaden für die Inspektion
Die Mitarbeiter erhalten einen Leitfaden für Inspektion, der ihnen hilft, eigene qualitativ hochwertige Inspektionsberichte zu erstellen. Sie erhalten eine Prüfliste über mögliche Mängel und eine Einweisung in die Sichtprüfung. TQC beinhaltet auch, dass diese Inspektionsberichte an den unabhängigen Gutachter Nikolaus Kreuzhermes geschickt werden.
Die unter Anleitung erstellten Prüfberichte werden Teil der Lebensdauerakte, die ein zusätzliche zur Wertsteigerung eines Windparks beiträgt.
Abbildung 3: Umsetzung des TQC in die Praxis
- Bewertung der Inspektionsberichte durch den externen Gutachter
Bei Fragen oder Unsicherheiten besteht die Möglichkeit, ein Expertengespräch in Anspruch zu nehmen. Der Gutachter hilft bei der Bewertung von Mängeln mit seiner Expertise und gibt Hinweise, wie sich diese Mängel wahrscheinlich entwickeln werden. Liegen die gesammelten Inspektionsberichte (siehe Modul 2) einer WEA vor, kann ein Schadensgutachten mit Schadensherkunft und Schadensursache erstellt werden. Oder er erhält Hinweise durch das Risikomanagement des TQC, wie er zukünftige eventuelle Forderungen, geltend machen kann.
Diese Beratung versetzt die Geschäftsführung eines Energieversorgers frühzeitig in die Lage, konkrete Forderungen zur Nachbesserung an den Servicedienstleister zu stellen, bzw. auftretende Rechnungen zurück zu weisen.
Gleichzeitig beinhaltet TQC die Chance, die technische Verfügbarkeit einer Anlage zu überprüfen. Dadurch wird das natürliche Windpotenzial optimal genutzt. Die letzten Prozente bringen mehr Strom bei gleichem Aufwand. Das heißt zusätzlichen Gewinn, so dass sich die Investition in TQC schnell amortisieren.
- Rechtssichere Gutachten
Im Schadensfall, bzw. Rechtsstreit mit dem Hersteller/Dienstleister über Ausfallzeiten, Garantievereinbarungen, Schadensersatz u.a. liefert der externe unabhängige Sachverständige rechtsichere Berichte und Gutachten, die vor Gericht bestand haben. Die Windparkeigner haben die optimalen Beweismittel, um ihre Schadensersatzforderungen geltend zu machen. TQC liefert den Auftraggebern einen Know-how Vorsprung gegenüber Service-Dienstleistern, den sie sonst nicht bekommen würden.
- Ein System zur kontinuierlichen Qualitätssteigerung
Qualität lässt sich nicht in kurzer Zeit herstellen, sondern bedarf einer langfristigen Strategie. Der Total Quality Check-Ansatz setzt auf eine kontinuierliche Qualitätssteigerung, wie sie im Qualitätsmanagement seit langem üblich ist. Die fortwährende Verbesserung führt letztendlich zu einer maximalen Wirtschaftlichkeit.
Durch die kontinuierliche Beratung werden die Leistungsfähigkeit des Personals, der Technik und des Dienstleisters entwickelt, so dass auf die Dauer eine signifikante Verbesserung feststellbar ist.
Abbildung 4: TQC führt zu einer langfristigen Qualitätssteigerung des Windparks durch den externen, unabhängigen Gutachter
Fazit:
Das externe Know-how eines unabhängigen Gutachters kann die Wirtschaftlichkeit eines Windparks signifikant steigern. Entscheidend ist, dass der Gutachter als extern Experte an keinen Hersteller gebunden ist und deshalb frei urteilen kann. Er steht dem Betreiber als unabhängige Instanz zur Seite, um seine Interessen gegenüber dem Servicedienstleisters des Windparks zu vertreten.