Vorbereitung eines Windparks auf die Saison: Inspektion, Reinigung und Turm-Korrosionsschutz

Die Wintersaison ist nicht freundlich zur Windparkinfrastruktur. Mehrere oder sogar mehrere Dutzend Wochen mit niedrigen Temperaturen, Frost-Tau-Zyklen, Schnee, Vereisungen und salzhaltige Luft – besonders an Küstenstandorten oder in der Nähe von Straßen – hinterlassen Spuren an jedem Element, von Blättern bis zu Schweißnähten an der Turmbasis. Wenn der Frühling höhere Temperaturen und längere Wetterfenster bringt, ist es der optimale Moment für professionelle Windturbineninspektion und -wartung, die den technischen Zustand der Turbine für die kommenden Monate intensiven Betriebs bestimmt.

Die Frage ist nicht, ob nach dem Winter Inspektion und Vorbereitungsarbeiten durchzuführen sind. Die Frage ist, wie sie so zu planen sind, dass sie in das Wetterfenster passen und nicht mit dem Produktionsplan des Windparks kollidieren.

Warum die Frühjahrinspektion des Turms nach der Wintersaison entscheidend ist

Ein Windturbinenturm ist eine mit einem Korrosionsschutzbeschichtungssystem versehene Stahlkonstruktion, die für jahrzehntelangen Betrieb ausgelegt ist. Bei ordentlicher Wartung ist diese Betriebsdauer erreichbar. Das Problem ist, dass Korrosionsschutzbeschichtungen ungleichmäßig degradieren: schneller in Bereichen, die besonderen Belastungen, Absplitterungen und Feuchtigkeitsbedingungen ausgesetzt sind, und langsamer auf offenen, gut exponierten Oberflächen. Winterklimatische Bedingungen beschleunigen diesen Prozess.

Der Frost-Tau-Zyklus wirkt wie ein mechanischer Keil. Wasser dringt in Mikrorisse in der Beschichtung ein, gefriert und dehnt sich aus, wodurch der Schaden ausgeweitet wird. Der nächste Zyklus dringt tiefer ein. Nach mehreren Monaten ist aus einem im vergangenen Frühjahr kaum sichtbaren Mikroriss eine Stelle mit abgelöster Beschichtung und freiliegendem Stahl geworden: ein Einfallstor für Rost.

Eine Frühjahrinspektion des Turms ermöglicht es, diese Veränderungen zu erkennen, bevor Korrosion tief in das Material eindringt und bevor eine umfangreiche, kostspielige Reparatur notwendig wird. Das ist vorbeugende Inspektion im vollen Sinne des Wortes. Jeder erkannte Defekt, der aktuell noch auf der Stufe lokaler Beschichtungsschäden ist, kann schnell und kostengünstig repariert werden. Dieselben Bereiche, nach zwei weiteren Wintern ohne Eingriff, können Sandstrahlung und vollständige Beschichtungsrekonstruktion über eine erhebliche Fläche erfordern.

Was zu beurteilen ist: Schweißnahtkorrosion, Dichtungen und Zustand von Turmbeschichtungen

Die Inspektion eines Windturbinenturms nach der Wintersaison umfasst mehrere Schlüsselbereiche.

Schweißnähte und Turmsegmentverbindungen

Ein Turm besteht aus durch Umlaufschweißnähte verbundenen Stahlsegmenten. Rund um Schweißnähte, wo Restschweißspannungen mit variablen Betriebslasten überlappen, treten Beschichtungsschäden am schnellsten auf. Jede Schweißnahtverbindung erfordert eine genaue Inspektion auf Blasen, Abblättern, Verfärbungen und Anzeichen von Unterfilm-Korrosion, bei der Rost von der Kante des beschädigten Bereichs unter die Beschichtung kriecht.

Besondere Aufmerksamkeit sollte den unteren Turmsegmenten gewidmet werden. Bereiche in der Nähe der Basis sind Bodenfeuchtigkeit, am Turm herunterlaufendem Regenwasser und Spritzern von Reinigungsmaschinen oder Servicefahrzeugen ausgesetzt. Korrosion in den unteren Segmenten ist daher systematisch häufiger als auf mittleren Ebenen.

Dichtungen um Öffnungen und Durchführungen

Der Turm hat Öffnungen und Durchführungen: Zugangstüren, Kabel- und Installationsdurchführungen und Lüftungsöffnungen. An jedem dieser Orte sind Dichtungen thermischer und mechanischer Degradierung ausgesetzt. Eine gerissene oder geschrumpfte Zugangstürdichtung lässt Wasser und Feuchtigkeit ins Turminnere eindringen, was sich in Korrosion innerer Komponenten und einem Risiko von Probleme mit elektrischen Leitungen übersetzt.

Zustand von Farbbeschichtungen: Beurteilungskriterien

Die Beurteilung des Zustands einer Korrosionsschutzbeschichtung ist nicht nur eine Frage von „Farbe vorhanden“ oder „Farbe nicht vorhanden.“ Ein erfahrener Inspektor beurteilt:

• Haftung, d. h. ob die Beschichtung gut am Substrat haftet oder bei einem Gitterschnitt- oder Kreuzschnitt-Haftungstest abgelöst werden kann;
• Vorhandensein von Blasen, da Blasen unter der Beschichtung auf Feuchtigkeitseindringen an der Beschichtungs-Stahl-Grenzfläche und einen aktiven Korrosionsprozess darunter hinweisen;
• Verfärbungen, da braune oder rostfarbene Flecken, selbst über die Beschichtung hinweg, den Beginn von Unterfilm-Korrosion anzeigen können;
• Sprödigkeit und Rissbildung, da eine alte Beschichtung spröde werden und ein Netz von Rissen entwickeln kann – „Krokodilsmuster“ genannt – was bedeutet, dass sie ihre elastischen Eigenschaften verloren hat und eine Renovierung erfordert;
• Dicke, gemessen mit einem Magnet- oder Ultraschall-Dickenmessgerät. Eine zu dünne Beschichtung – unter der Mindeststärke des Systems – bietet den erforderlichen Schutz nicht, auch wenn sie visuell unversehrt erscheint.

Reinigung von Gondel und Blättern: Die Auswirkung von Sauberkeit auf Aerodynamik und Produktion

Während der Wintersaison sammelt eine Windturbine Verschmutzungen auf jeder exponierten Oberfläche. Blätter werden – sowohl an den Vorderkanten als auch über ihre gesamte Oberfläche – mit Insektenresten, Salz, Staub, Flechten in Zonen mit niedrigerer Rotationsgeschwindigkeit und Resten toter Insekten bedeckt. Die Gondel sammelt dieselben Verunreinigungen auf ihrer Außenoberfläche.

Was zählt, ist, was mit dem Luftstrom über ein verschmutztes Blatt passiert. Eine glatte, saubere Blattoberfläche ermöglicht laminare Strömung in der Grenzschicht. Eine Schicht biologischer Ablagerungen, Insektenreste oder Salz verändert diese Geometrie mikroskopisch, aber über die gesamte Blattlänge. Es macht die Strömung turbulenter, reduziert den Auftrieb und verringert die Effizienz der Drehmomentgenerierung.

Das Reinigen von Blättern vor der Frühjahrssaison ist eine Maßnahme mit messbarem Ertrag. Windparks, die Blätter regelmäßig reinigen, beobachten nach der Reinigung im Vergleich zum Zustand vor der Reinigung eine Verbesserung der Turbinen-Leistungskurven. Der Effekt ist schwer von anderen Faktoren wie Beschichtungszustand und Lufttemperatur zu trennen, aber der Mechanismus ist in der Fachliteratur gut beschrieben.

Gondelreinigung hat eine andere Begründung: Hygiene und Betriebszuverlässigkeit. Verunreinigungen auf Gondelgebläsen, Filtern und Kühlern reduzieren deren Durchsatz und können zur Überhitzung von Komponenten führen. Das Reinigen zugänglicher Gondeloberflächen und die Überprüfung des Zustands von Belüftungsfiltern sind Teil einer ordentlichen Saisoninspektion.

Planung von Saisonarbeiten: Wetterfenster und Windparkzeitplan

Höhenarbeiten an Windturbinen sind stark von Wetterbedingungen abhängig. Das ist eine Einschränkung, die verwaltet werden muss. Sie kann nicht beseitigt, aber bei der Planung berücksichtigt werden, um zu vermeiden, dass das Fehlen eines Auftragnehmertermins oder ungünstige Wetterbedingungen die Arbeiten in die nächste Saison verschieben.

Wetterfenster für Seilzugangsarbeiten

Seilzugangsarbeiten an Blättern und Türmen erfordern:

• Windgeschwindigkeit unter dem technischen Limit für Seilarbeiten, normalerweise 10-12 m/s auf Blattebene. Bei höheren Geschwindigkeiten wird die Arbeit unsicher, und die Qualität harzbasierter Reparaturen kann nicht gewährleistet werden;
• keinen Niederschlag bei Reparaturarbeiten mit Kompositmaterialien, da Epoxidharze nicht im Regen oder auf einer nassen Oberfläche aufgetragen werden sollten;
• Temperatur über dem Minimum für die verwendeten Harze, normalerweise über 5-10°C, was Arbeiten im Frühfrühling oder Spätherbst bei frostigen Nächten ausschließt.

Frühling, besonders der Zeitraum von Mitte April bis Ende Juni an den meisten Standorten, ist der optimale Zeitpunkt für Vorbeugungsarbeiten. Die Temperatur ist günstig für Arbeiten mit Harzen, Wetterfenster sind statistisch länger als im Sommer – mit weniger Sturmfronten und starken Böen – und es ist noch Zeit, bevor Turbinen in die Hauptproduktionssaison eintreten.

Zeitplan für einen Windpark mit mehreren Turbinen

Ein Windpark mit einem Dutzend oder mehreren Dutzend Turbinen kann nicht auf einmal gewartet werden, sowohl aus organisatorischen Gründen – begrenzte Anzahl von Technikern und Ausrüstung – als auch aus Produktionsgründen, da zu viele gleichzeitig außer Betrieb befindliche Turbinen den Farmoutput beeinflusst. Saisonale Planung sollte umfassen:

• Priorisierung der Turbinen basierend auf den Ergebnissen früherer Inspektionen, wobei Turbinen, bei denen Schäden erkannt wurden, zuerst gewartet werden;
• Aufteilung in Gruppen, z. B. Wartung von drei bis fünf Turbinen pro Woche durch eine Crew, was Arbeitskontinuität ohne übermäßige Produktionsausfallzeiten ermöglicht;
• Wetterreserve, was bedeutet, dass der Zeitplan Puffertage enthalten sollte, da Arbeiten bei starkem Wind ausgesetzt werden müssen;
• Synchronisation mit O&M-Inspektionen, da viele Aufgaben mit dem Wartungsvertrag-Inspektionszeitplan abgestimmt werden können, was die gesamte Turbinen-Ausfallzeit optimiert.

Buchungsdatum: Warum ein Zeitpuffer wichtig ist

Erfahrene Windparkbetreiber wissen, dass ein guter Auftragnehmer mit den richtigen Qualifikationen und Ausrüstung für Seilzugangsarbeiten an Turbinen eine begrenzte Ressource ist. Frühjahrssaisondaten werden im ersten Quartal des Jahres gebucht. Das Kontaktieren eines Auftragnehmers im März oder frühen April gibt eine echte Chance, Arbeiten im optimalen Fenster zu planen. Kontaktaufnahme im Mai oder Juni, wenn die Saison in vollem Gange ist, führt oft zu Verschiebungen bis in den späten Sommer oder Herbst, wenn Wetterfenster kürzer sind und Arbeitsbedingungen schwieriger.

Buchen Sie Ihren Frühjahrsinspektionstermin im Voraus

Wenn Ihre Turbinen nach der vergangenen Saison keine Turm- und Blattinspektion unterzogen wurden oder der nächste Inspektionszyklus bevorsteht, lohnt es sich, einen Termin zu buchen, bevor der Saissonplan voll ist.

Kontaktieren Sie uns, um den Umfang der Saisonarbeiten, verfügbare Termine und die Optimierung des Zeitplans für Ihren Windpark zu besprechen. Vereinbaren Sie einen Vor-Ort-Termin oder fragen Sie nach einem Angebot für eine Frühjahrsinspektion.