Von Florian Weber, TÜV SÜD Industrie Service GmbH

(WK-intern) – Mit dem Ende der EEG-Förderung für die ersten Windenergieanlagen (WEA) zum 31.12.2020 gewinnt das Thema „Weiterbetrieb“ an Relevanz.

Denn im Anschluss an die geplante Lebensdauer können viele Anlagen noch weiterlaufen.

Besonders bei größeren Portfolios oder gemischten Anlagen erfordert die Weiterbetriebsprüfung jedoch maßgeschneiderte Lösungen. TÜV SÜD gibt einen Überblick.
Am Ende der Laufzeit einer Windkraftanlagen (WEA) müssen die Betreiber zwischen Rückbau, Repowering oder Weiterbetrieb abwägen. Dabei sind sicherheitstechnische, rechtliche und wirtschaftliche Gesichtspunkte zu beachten. Nun sind nach zwanzig Jahren die ersten Windenergieanlagen zum Jahreswechsel aus der EEG-Förderung gefallen. In Deutschland betrifft das zunächst 6.000 Anlagen. Bis 2026 könnten jährlich etwa 1.600 nachrücken. Viele davon lassen sich aber über die Entwurfslebensdauer hinaus betreiben. Eine professionelle Einschätzung dazu geben unabhängige Gutachter.

Ein Weiterbetrieb ist vor allem dann sinnvoll, wenn keine Repowering-Option besteht und mindestens die Betriebskosten erwirtschaftet werden. TÜV SÜD empfiehlt, die Möglichkeiten für einen Weiterbetrieb möglichst frühzeitig vor Ablauf der Entwurfslebensdauer einschätzen zu lassen. Dafür analysiert der Gutachter u. a. etwaige Besonderheiten der Anlage, die tatsächlichen Windbedingungen am Standort sowie durchgeführte Ertüchtigungsmaßnahmen. Auf dieser Basis lassen sich die Lastreserven aller für die Standsicherheit relevanten Komponenten berechnen und das Potential für einen Weiterbetrieb ermitteln.

Regulatorische Grundsätze

Gemeinsam mit Betreibern, Herstellern, Sachverständigen, Juristen und Behörden hat der Bundesverband Windenergie (BWE) die Grundsätze für eine Bewertung und Prüfung über den Weiterbetrieb von WEA (BPW) erarbeitet und darin Anforderungen an einen sicheren Betrieb festgelegt. Daraus lassen sich die Lebensdauerreserven und die nötigen Instandhaltungsmaßnahmen ablesen. Zudem dient sie als Eignungsnachweis gegenüber der zuständigen Genehmigungsbehörde. Die ursprünglichen Auslegungsbedingungen bilden den Ausgangspunkt. Mithilfe einer Bestandsaufnahme und des Abgleichs mit den Standortbedingungen in der zurückliegenden Betriebsphase sollen mögliche Lastreserven ermittelt werden.

Theoretisch wie praktisch untersucht

Die Begutachtung besteht aus einem theoretisch-analytischen und einem praktischen Teil. Grundlegend für den analytischen Teil ist die computergestützte Berechnung der theoretischen Lebenszeit. Dafür werden die Belastungen – bei der Konstruktion maßgeblich für die Auslegung der Entwurfslebensdauer – den tatsächlichen Standortbedingungen gegenübergestellt. So ergeben sich meist bereits rechnerische Lastreserven, da die Konstruktionen normalerweise konservativ ausgelegt sind. Schon die Konstruktion der Anlage gibt zudem Aufschluss darüber, wie die Lebenszeit verlängert werden kann – z. B. durch den Austausch einzelner Komponenten oder gezielte Monitoringmaßnahmen.

Ergänzend zu den regulären, wiederkehrenden Prüfungen werden in der praktischen Begutachtung die lastabtragenden Bauteile der WEA eingehend vor Ort untersucht. Dank ihrer Erfahrung können die Fachleute gezielt typische Schwachstellen in den Blick nehmen. Weitere Anhaltspunkte für eine genauere Betrachtung vor Ort liefern die Ergebnisse des analytischen Gutachtens. Die Sachverständigen berücksichtigen zudem mögliche Veränderung in der Umgebung der WEA, wie eine Erweiterung des Windparks oder bauliche Maßnahmen an direkt benachbarten Anlagen. Sie können großen Einfluss auf die Windbedingungen haben und sind für die Turbulenzermittlung grundlegend.

Einzeln oder im Cluster geprüft

Bei größeren Windparks ist es teils unrentabel, jede Anlage einzeln zu betrachten. TÜV SÜD hat deswegen eine Industrielösung entwickelt: Unter homogenen und konstanten Standortbedingungen hilft ein Cluster, Zeit sowie Kosten zu sparen. Betriebsführer, die ihren Anlagenbestand über einen begrenzten Zeitraum – z. B. bis zu einem vollständigen Repowering – weiterbetreiben möchten, erhalten so eine eindeutige Aussage dazu, welche WEA unter welchen Bedingungen bis wann noch sicher betrieben werden können. Möchte man dagegen für jede einzelne Anlage einen möglichst langen Weiterbetrieb erreichen, ist eine Einzelbetrachtung sinnvoll.

Zusätzlich Zeit spart, dass die Methode von TÜV SÜD weitestgehend automatisiert und damit sehr schnell (ca. vier Wochen) ist. Während für die Computersimulationen und Lastberechnungen etablierte Industriesoftware zum Einsatz kommt, verwendet der Prüfdienstleister für die schnelle und gründliche Dokumentation vor Ort eine eigens entwickelte App. Ergebnis ist ein umfassendes, einheitliches und leicht zu lesendes Dokument aus einer Hand. Das Gutachten erleichtert das Genehmigungsverfahren, macht Kosten transparent und verschafft Betreibern Planungssicherheit.

Fazit

Betreiber sollten sich rechtzeitig vor dem Ablauf der Entwurfslebensdauer ihrer Anlagen mit dem Thema Weiterbetrieb beschäftigen. Ein positives Gutachten gibt Sicherheit. TÜV SÜD prüft dafür als unabhängige Stelle mit einer Datenanalyse und standardisierten, weitestgehend automatisierten Abläufen. Den Betreibern liegt in nur drei bis vier Wochen der Prüfbericht vor, der den Grundsätzen des Bundesverband Windenergie entspricht.

PM: Autor: Florian Weber
Wind Service Center
TÜV SÜD Industrie Service GmbH

Windräder / Foto: HB