21.12.2023 – Ein Structural Health Management (SHM)-System von Bachmann sorgt in der Antarktis mit dafür, dass den deutschen Polarforschern der Neumayer Station III der Öko-Strom nicht ausgeht.
Bild: Bachmann electronic GmbH
Die Condition-Monitoring- Spezialist:innen von Bachmann haben einen Prototyp eines SHM-Systems entwickelt, der seit einigen Monaten am Turm der Windkraftanlage der Neumayer Station III in der Antarktis seinen Dienst versieht. Die Station auf dem Ekström-Schelfeis im atlantischen Sektor der Antarktis ist die Basis für die deutsche Antarktisforschung. Im antarktischen Sommer leben und arbeiten dort bis zu 50 Menschen, für die zuverlässig Energie erzeugt werden muss.
Umstellung auf Erneuerbare Energieversorgung
Die Energieversorgung der ganzjährig besetzten Forschungsstation basierte bislang hauptsächlich auf Dieselmotoren. Zukünftig soll der Anteil regenerativer Energie an der Energiebilanz der Station durch die verstärkte Nutzung von Wind- und Sonnenenergie sowie Erdwärme deutlich erhöht werden. So unterstützt seit kurzem eine erste Vertikal-Windkraftanlage das Blockheizkraftwerk der Station mit regenerativer Energie. Zwei weitere Windanlagen sind geplant. Grundlage für die Konstruktion der beiden noch folgenden Anlagen werden die gesammelten Daten des von Bachmann gelieferten Strukturüberwachungssystems (SHM; Structural Health Management) sein. Die Daten der Pilotanlage werden eingesetzt, um systematische Fehler zu erkennen.
Prozessor für extreme Temperaturen
Die Steuerung des SHM-Systems übernimmt ein Prozessor vom Typ MC212 CC, „CC“ steht dabei für „Cold Climate“ – zu deutsch „kaltes Klima“. Die „ColdClimate“-Module sind für den Betrieb in einem Temperaturbereich von -30 bis +60°C ausgelegt und können nach Angaben von Bachmann Temperaturspitzen von -40 bis +70°C standhalten. Bevor sie die Bachmann-Produktionsstätten verlassen, werden alle einem 100-Prozent-Test im Betrieb unterzogen. Sie müssen dabei extreme Temperaturwechselphasen in Klimakammern und normgerechte Messungen in der firmeneigenen Drei-Meter-EMV-Absorberkammer über sich ergehen lassen. Die Sensordaten des SHM-Systems in der Antarktis werden per Ethernet-Link in das Intranet der Polarstation übertragen und gehen dann per Satellit nach Europa, wo sie vom Bachmann-Partner P.E. Concepts systematisch ausgewertet werden. Die Datenauswertung und Reporte erfolgen mit der Bachmann-Software „WebLog Expert“. Für das Forschungsprojekt wurde WebLog Expert eigens um neue Funktionalitäten zur Strukturüberwachung erweitert. So bietet die bewährte Software nun eine einheitliche Plattform für die ganzheitliche Anlagenüberwachung. Sowohl Triebstrang als auch die Struktur lassen sich nun überwachen. Trotz der rauen Umgebung: Weltzweit betrachtet ist die Windanlage in der Antarktis nur eine von mehr als 140.000 von On- und Offshore Windturbinen, die Bachmann bereits mit Automatisierungskomponenten ausgerüstet haben. (pq)