Bislang einzigartiger WEA-Service: Erstes Battery Lifecycle Management von SSB Wind Systems

Die Akkumulatoren (Akkus) eines Pitchsystems sind ein entscheidender Bestandteil des Sicherheitssystems einer WEA. Müssen für einen schnellen Anlagenstopp die Rotoren in die sichere Fahnenposition verfahren werden, dienen die Akkus als Notstromversorgung zur Durchführung dieser Notfahrt, falls hierfür keine Netzspannung zur Verfügung steht.

Viele ungünstige Faktoren verkürzen Lebenszeit

Die Lebenszeit solcher Akkus bzw. aufladbarer Batterien hängt von einer ganzen Reihe an verschiedenen Faktoren ab. Zum einen von der Temperatur, da z. B. Blei-Gel-Akkus weder zu hohe noch zu niedrige Temperaturen vertragen. Für den Dauerbetrieb ist eine durchschnittliche Temperatur von +25 °C im Batterieschrank ideal. Geht die Quecksilbersäule bspw. um 10 °C nach oben oder fällt sie unter 0 °C, wird die Batterielebenszeit bereits um die Hälfte reduziert.

Des Weiteren können sich die Entladezeiten und die Entladungstiefe negativ auf die Haltbarkeit der Energiespeicher auswirken.

Um sicherzustellen, dass das gesamte Sicherheitssystem einer WEA im Falle eines Problems einwandfrei funktioniert, werden regelmäßig Testfahrten der Anlage durchgeführt. Hierbei wird auch überprüft, ob die Batterien noch über eine ausreichende Kapazität für eine Notfahrt verfügen. Im Zuge solcher Tests werden die Akkus also regelmäßig ent- und auch wieder geladen, was ebenfalls auf Kosten ihrer Lebenszeit geht.

Ist ein Austausch der Batterien erforderlich, müssen hierfür Ersatzbatterien bereitstehen, die unter möglichst optimalen Bedingungen gelagert und zudem in regelmäßigen Abständen aufgeladen werden sollten. Im Falle eines Austausches ist es außerdem empfehlenswert, sämtliche Batteriepacks zu wechseln, denn ein Mix aus alten und neuen Batterien verkürzt das Leben aller Akkus eines Pitchsystems.

Vorzeitiger Austausch unnötig

Eine bewährte Methode, den Batteriezustand respektive die Batterierestladung in einer WEA zu kontrollieren, ist der Einsatz eines Batteriespannungswächters. Dieser übermittelt ein Signal an die Anlagensteuerung, wenn die Batterieladung unter einen bestimmten Spannungslevel sinkt. Valide Informationen hierzu kann der Spannungswächter allerdings nur während einer Testfahrt für einen Nothalt der Anlage übermitteln. Bei einem Alarmsignal muss der Betrieb der Anlage eingestellt und die Batterien schnellstmöglich ausgetauscht werden.

Weitaus längere Anlagenstillstände sind indes zu erwarten, wenn die Batterien plötzlich und ohne Vorwarnung ausfallen, da ihr Austausch nicht während eines regulären und damit geplanten Einsatzes, z. B. im Zuge einer Wartung, erfolgen kann. Beide Szenarien führen auf jeden Fall zu mehr oder weniger langen Stillständen einer WEA. Aus diesem Grunde werden die Akkus einer WEA mitunter in regelmäßigen Zeitabständen prophylaktisch ausgetauscht, wobei dann ein Wechsel von Batterien erfolgt, die sich durchaus noch in einem völlig einwandfreien Zustand befinden können.

Perfekt aufeinander abgestimmtes Lösungspaket

Um diese und weitere Probleme hinsichtlich der Lebensdauer von Batterien in WEA zu vermeiden, offeriert SSB Wind System ein bislang im Markt einzigartiges Battery Lifecycle Management. Das perfekt aufeinander abgestimmte Lösungspaket enthält verschiedenste Komponenten, die zusammengenommen die Lebenszeit einer Batterie beträchtlich steigern können.

Ein wesentlicher Bestandteil ist dabei das sogenannte Battery Performance Monitor Modul (BPMM). Im Gegensatz zu einem Spannungswächter überwacht das BPMM in regelmäßigen Intervallen die Batterieladung und übermittelt die Informationen zum Ladezustand an die Anlagensteuerung. Ist das BPMM in das Bussystem der Anlage integriert, lassen sich die Informationen zum aktuellen Batteriezustand zu jeder Zeit abrufen.

Vollautomatisches Frühwarnsystem

Der Einsatz des BPMM ermöglicht somit vollautomatische Messungen, ohne dass hierzu Interventionen von außen notwendig sind. Hierbei wird nicht nur die Spannung und der interne Widerstand der Batterien überwacht, sondern auch deren Alterungszustand (SOH - State of Health). Darüber hinaus kontrolliert das Modul das zyklische Umschalten des Ladegeräts auf die drei Batteriesets des Pitchsystems und übermittelt als Frühwarnsystem rechtzeitig einen Alarm, wenn die Batteriepacks ausgetauscht werden müssen.

Über das BPMM hinaus beinhaltet das Battery Lifecycle Management von SSB Wind Systems den Einbau einer Heizung bzw. eines Peltier-Kühlsystems und in diesem Zusammenhang eine entsprechende Isolierung des Batterieschranks. Ergänzend hierzu stellt das Lösungspaket eine perfekt auf das Gesamtsystem abstimmte Ladetechnik bereit, die für die Ladung der Batterien eine temperaturabhängige Spannung liefert.

Fünf Jahre Gewährleistung

Das Battery Lifecycle Management wird sowohl für alle neuen als auch bereits installierten Pitchsysteme unabhängig vom Hersteller angeboten, wobei auf Wunsch auch eine Analyse des jeweils eingesetzten Batteriesystems inklusive einer Detailanalyse zu den Ausfallursachen der Batterien möglich ist.

Mehr noch: Über diesen bislang einzigartigen Service hinaus gibt SSB Wind Systems im Rahmen des Gesamtlösungspakets eine Gewährleistung von fünf Jahren auf die Akkus in WEA – ebenfalls bis dato ein Novum im Markt.