Fernüberwachung

Windkraftanlagen zentral steuern

Service-Provider Seeba Wind kontrolliert und steuert von seinem neuen, zentralen Leitstand in Osnabrück aus rund 270 Windkraftanlagen. Um die Überwachung rund um die Uhr sicher- zustellen, hat das Unternehmen ein ausfallsicheres Server- System auf Basis von Stratus Avance installiert.

Windkraftanlagen sind komplexe technische Systeme mit einer Vielzahl von Kontroll- und Steuerungsmechanismen. Sie erlauben es, die Windkraft möglichst effizient zu nutzen, etwa durch eine aktive Windnachführung zur Einstellung auf die Windrichtung, das automatische Verstellen der Rotorblätter gemäß Windstärke oder den Wechsel in den Leerlauf zur Vermeidung von Überspannungen bei Starkwind. Es liegt in der Natur der Sache, dass Windenergieanlagen (WEA) der Witterung ausgesetzt sind und möglichst durchgehend in Betrieb sein sollten – Wartung und Überwachung der Anlagen ist daher integrale Bestandteile des Nutzungskonzepts.

In vielen Fällen erfolgen Wartung und laufende Betriebskontrolle nicht durch den Hersteller der Anlagen, sondern durch Service-Provider. Ein solcher herstellerunabhängiger Service-Provider für WEA ist die Seeba Wind Service in Osnabrück. Er bietet Energieunternehmen die technische Betriebsführung mit 24x7-Fernüberwachung sowie Service, Wartung und Instandsetzung kompletter Anlagen der Hersteller Nordex, Südwind, Fuhrländer und Repower an.

Derzeit betreut der Service-Provider über 270 Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von 400 Megawatt. Alle Anlagen sind an ein Ferndiagnosenetz angeschlossen, das die gesamten Betriebsdaten, etwa Öldruck, Temperatur oder Drehzahl sowie eventuelle Störungen an den Leitstand in Osnabrück übermittelt. Hier überwachen die Techniker im Drei-Schicht-Wechselbetrieb rund um die Uhr nicht nur die Anlagen, sie greifen bei Bedarf auch aktiv in die automatische Steuerung ein, um etwa eine überlastete Anlage in den Leerlauf zu schalten. Die wichtigsten Kenndaten jeder WEA lassen sich außerdem auch den Betreibern zur Information übermitteln. Je nach Konfiguration setzen die Systeme zusätzlich beim Anfahren, Abschalten oder bei Störungen Nachrichten per SMS an die Betreiber ab. „Die lückenlose Überwachung ist für unsere Kunden, die die Anlagen möglichst ständig in Betrieb halten wollen, sehr wichtig“, erklärt Jörg Fuchs, Leiter der technischen Betriebsführung bei Seeba Wind. „Wir erkennen Fehler rechtzeitig und können sehr schnell auf nicht regelkonforme Betriebszustände reagieren. Die Anlagen stehen daher im Falle von Störungen meist nur ein bis zwei Minuten still.“

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Ausfallsichere IT muss sein

Rund-um-die-Uhr-Überwachung setzt eine ausfallsichere IT voraus. Bisher liefen die Daten auf etlichen einzelnen Workstations zusammen, die lediglich durch USVs, Datenbackups und einige Standby-Systeme abgesichert waren. Die Vielzahl paralleler Systeme war nicht nur überaus aufwändig zu administrieren, echte „Business-Continuity“ ließ sich so nicht realisieren – Hardware-Ausfälle bei den Rechnern hätten immer zu Lücken in der Überwachung und dadurch auch in der Steuerung der WEA führen können. Auch wenn damit keine Gefährdung verbunden gewesen wäre, weil die Anlagen über automatische Sicherheits- und Abschaltsysteme verfügen, so bestand immerhin die Gefahr mehr oder wenig langer Betriebsunterbrechungen und daraus folgend ein entsprechender wirtschaftlicher Schaden.

Im Herbst 2011 installierte der Dienstleister daher ein ausfallsichereres Sever-System basierend auf der Software-Lösung Stratus Avance, die auf zwei x86-basierten Terra-Servern von Wortmann läuft. Die Software verbindet diese Server zu einem hochverfügbaren System, indem es die beiden physischen Server im Betrieb laufend synchronisiert. Beim Ausfall eines Servers führt der jeweils andere automatisch den Betrieb weiter. Ist die Störung behoben, lassen sich beide Server von Avance wieder automatisch auf den gleichen Stand bringen.

Die Software verfügt über eine automatische Fehlererkennung auf Basis einer Fehlermusterdatenbank und kontrolliert ständig mehr als 150 unterschiedliche Systemeigenschaften. Auf diese Weise kann das System eventuelle Hardwareprobleme schon während der Entstehung identifizieren und vor einem Ausfall proaktiv Gegenmaßnahmen einleiten. Die Lösung kann beispielsweise Daten noch bevor ein Problem entsteht auf den intakten Partner-Server verlagern, so dass der Anwender von der Störung nur über die entsprechenden Systemmeldungen erfährt. Durch dieses Bündel an Funktionen erreichen die Server mit der Software ein Verfügbarkeitsniveau von mehr als 99,99 Prozent.

Für den Anwender erscheinen die beiden durch Avance verbundenen Server wie ein einziges System, was die Administration der Server und die Installation von Anwendungssoftware erheblich vereinfacht; die Lösung unterscheidet sich darin insbesondere deutlich von Cluster-Systemen. Die Software lässt sich von einer einzigen Management-Konsole steuern und verfügt außerdem über integrierte Prognosewerkzeuge, die die meisten Hard- und Softwareprobleme schnell identifiziert, wobei sie eventuelle Störungsmeldungen direkt an den IT-Partner Heko IT-Systeme aus dem niedersächsischen Melle weitermeldet. Die Server sind so über die technischen Aspekte hinaus in ein umfassendes Verfügbarkeitskonzept eingebunden.

Auf den synchronen Servern haben Seeba Wind und Heko IT-Systeme alle bisherigen Workstations als virtuelle Server installiert, so dass nun sämtliche Windkraftanlagen – sowohl die älteren über Modem angebundenen als auch die neueren IP-gesteuerten – auf einer ausfallsicheren Server-Basis laufen. Da sich die Überwachung der Anlagen in die Systemkonsole von Avance integrieren ließ, benötigt man keine zusätzlichen Programme mehr, um die virtuellen Windows-Überwachungsrechner zu erreichen. Auch für die an den Leitstand angebundenen regionalen Serviceniederlassungen ist die Überwachung der Windparks nun deutlich komfortabler und einfacher. Hier reicht ebenfalls ein Browser als zentrales Kontrollelement. So verfügt Seeba Wind nun über einen Leitstand, der durch seine redundante Infrastruktur über eine hohe Ausfallsicherheit verfügt. jg

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