Instandhaltung strategisch planen

Inspektion einer Windenergieanlage im Raum Erkelenz.

 

Der Instandhaltung von Windenergieanlagen (WEA) wurde in den letzten Jahren zunehmende Aufmerksamkeit zuteil. Die Gründe hierfür sind nicht erfreulich: hohe Kosten bei bestehenden Windparks, gestiegene Anforderungen an den Betrieb sowie häufig nicht zufriedenstellende Leistungen der Vertragspartner. Die DIN-Norm DIN 31051 strukturiert die Instandhaltung von WEA in die Bereiche Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung. Auf Grundlage dieser Norm muss jeder Betreiber von Windenergieanlagen einen eigenen Ansatz finden, um die Instandhaltung für sein Investment zu organisieren.

 

Strategien aus anderen Industrien

In der Praxis anderer Industrien haben sich über Jahrzehnte Strategien der Instandhaltung entwickelt und bewährt, deren Anwendungsmöglichkeiten in der Windindustrie überprüft werden müssen. Eine dieser Strategien ist die präventive Instandhaltung. Hierbei werden vorbeugende Maßnahmen getroffen, um vor dem Auftritt eines Fehlers bereits z. B. zeitbasierte oder laufzeitbedingte Aktivitäten vorzunehmen. Eine andere Strategie ist die vorausschauende Instandhaltung, bei der aufgrund vorliegender Informationen (z. B. Verschleiß) Zeitpunkte definiert werden, zu denen Aktivitäten erfolgen. Bei der zustandsorientierten Instandhaltung werden wiederum die Zustände von Bauteilen überwacht – entweder permanent mittels elektronischer Überwachungssysteme oder mittels spezifischer Inspektionen –, um aus diesen Ergebnissen notwendige Aktivitäten abzuleiten.

In der Windindustrie wurde über viele Jahre nach der Strategie Reparatur nach Ausfall verfahren – eine vorbeugende Instandhaltung fand somit nicht statt und Fehler wurden erst beim Auftreten von Störungen behoben. Da sich in der Praxis jedoch zeigte, dass dies häufig zu langen Stillstandszeiten führte, weil nicht immer ausreichend Ersatzteile und Kapazitäten verfügbar waren, begann die Windindustrie schließlich, andere Strategien anzuwenden.

Entsprechende Überlegungen muss der Investor eines Windparks idealerweise vor dem Engagement anstellen, um zeitgleich mit dem Investment auch die eigene Strategie für die Instandhaltung des Windparks definiert zu haben

 

Strategien der Windindustrie

 Für die Windenergieanlage existiert keine einheitliche Strategie der Instandhaltung. Allerdings setzen sich für bestimmte Bauteile zunehmend strategische Ansätze durch – teils aus Überzeugung der Betreiber, teils weil andere Beteiligte, insbesondere Banken und Versicherungen, diesbezügliche Forderungen an die Betreiber stellen.

So werden moderne Anlagen immer öfter mit Überwachungssystemen, insbesondere für den Triebstrang, ausgestattet. Bei diesen Condition-Monitoring-Systemen (CMS) wird eine entsprechende Sensorik installiert, die permanent den Zustand des Triebstranges schwingungstechnisch erfasst. Wenn parallel eine kompetente Auswertung der erfassten Daten erfolgt, kann frühzeitig ein bedenklicher Verschleißzustand erkannt und können Maßnahmen eingeleitet werden.

In der Windindustrie ist es also angebracht, aus unterschiedlichen Strategien zu einzelnen Komponenten eine intelligente Gesamtstrategie für den Windpark zu entwickeln. Wichtig zu beachten ist hierbei, dass nicht nur die Anlage Bestandteil des Windparks ist, sondern gleichfalls viele weitere Bausteine der Infrastruktur hinzugehören, wie zum Beispiel die Transformator- und die Übergabestation, die interne und externe Verkabelung. Deren Instandhaltung ist ebenfalls zu organisieren.

 

 

„Vollwartung“ oder Standardwartung  

 In den vergangenen Jahren haben sich sehr erfolgreich sogenannte „Vollwartungsverträge“ am Markt etabliert. Alle Hersteller und auch die führenden unabhängigen Servicedienstleister bieten für ihr jeweiliges Anlagenportfolio diese Form eines umfassenden Wartungsvertrages an. Allerdings bedeutet „umfassend“ eben nicht immer „vollumfassend“. Daher ist es vor Abschluss eines „Vollwartungsvertrages“ unabdingbar, zunächst eine eigene Instandhaltungsstrategie zu entwickeln und dabei den Leistungsumfang der eingeholten Angebote exakt zu analysieren sowie zu identifizieren, welche Lücken in der Instandhaltung jeweils auftreten würden.

Hierbei lohnt es sich, auch über die Entwicklung einer Instandhaltungsstrategie nachzudenken, die auf den nach wie vor angebotenen Standardwartungsverträgen der Hersteller oder unabhängigen Serviceanbieter basiert. Denn letztlich kalkuliert der Anbieter eines „Vollwartungsvertrages“ seine Preise so, dass er eine risikokonforme Marge erzielt. Mit einer intelligenten Instandhaltungsstrategie kann der Betreiber eines Windparks mit dieser Marge seine eigene Rendite verbessern, wenngleich natürlich das Risiko der Mehraufwendung für die Instandhaltung besteht und dieses entsprechend zu bewerten ist. Grundsätzlich gilt: Je größer der Windpark, desto eher erscheint es lohnenswert, die Instandhaltung auf Basis eines Standardwartungsvertrages zu organisieren.

Tatsächlich fordern aktuell die meisten Kreditinstitute im Rahmen der Finanzierung den Abschluss eines „Vollwartungsvertrages“, schränkt dieser ihr eigenes Risiko doch erheblich ein. Allerdings werden sich die Kreditinstitute auch einer anderen Instandhaltungsstrategie, wenn sie denn konzeptionell intelligent entwickelt ist, sicher nicht völlig verschließen.

Der vorsichtige und sicherheitsorientierte Betreiber wird wahrscheinlich beim „Vollwartungsvertrag“ bleiben. Jedoch besteht hier insbesondere noch das Risiko des Ausfalls des Vertragspartners – was in der Vergangenheit leider durchaus vorgekommen ist und bei Betreibern, die keine zusätzlichen Rücklagen gebildet hatten, zu Finanzierungsschwierigkeiten führte.

 

Akteure am Markt

 In der Branche existieren mehrere Dienstleister, die entsprechende Serviceverträge anbieten. Dies sind einerseits die Anlagenhersteller, die grundsätzlich für ihr gesamtes Anlagenportfolio den Service anbieten. Betreiber älterer Anlagen, zumeist unterhalb der Megawattklasse, haben jedoch möglicherweise bereits die Erfahrung gemacht, dass einzelne Hersteller den Service für diese Anlagentypen gar nicht mehr oder nur noch „ungern“ übernehmen. Dann können herstellerunabhängige Serviceanbieter helfen. Dieser Markt hat sich in den vergangenen sechs bis acht Jahren rasant entwickelt, Schätzungen zufolge werden rund 20-25 Prozent der in Deutschland betriebenen Anlagen vom unabhängigen Service bedient. Hierbei hat sich das Geschäftsmodell durchgesetzt, sich im unabhängigen Service auf bestimmte Anlagentypen zu spezialisieren. Diejenigen Anbieter, die bis dato generell den Service für alle Anlagentypen anboten, sind entweder nicht mehr am Markt oder haben ihre Strategie angepasst.

Übrigens: Einen guten Überblick über den Markt der unabhängigen Serviceanbieter für Windenergieanlagen erhält man durch die jährlich vom Bundesverband WindEnergie durchgeführte Serviceumfrage, bei der neben den Anlagenherstellern auch einige unabhängige Serviceanbieter von den Betreibern bewertet werden.

Für alle Bereiche der Instandhaltung außerhalb der Windenergieanlage bieten inzwischen auch viele kleinere Unternehmen entsprechende Dienstleistungen an. So gibt es beispielsweise Unternehmen, die sich auf die Begutachtung und Reparatur von Rotorblättern spezialisiert oder entsprechende Kompetenz für Fundamente entwickelt haben.

Für die elektrotechnischen Bereiche, z. B. die Wartung von Transformator- und Übergabestationen, Netzschutzprüfungen, Prüfungen nach BGVA3 oder die Instandhaltung von Umspannwerken eignen sich grundsätzlich die einschlägigen Elektrohandwerksbetriebe. Allerdings sollte man hierbei auch auf deren spezielle Windenergie-Erfahrung achten, denn in der Instandhaltung gibt es einige Besonderheiten zu beachten. Zudem gilt bezüglich der Frage etwaiger Ersatzteilbeschaffung, dass Unternehmen mit eigener Bevorratung und entsprechendem Netzwerk häufig schneller und günstiger sind.

Für eine erfolgreiche und effektive Instandhaltung müssen schließlich auch Unternehmen für die Pflege der Außenbereiche, die Schneebeseitigung, für gutachterliche Prüfungen etc. intelligent koordiniert und gesteuert werden. Hier zeigt sich einmal mehr, dass ein gutes und erfahrenes technisches Management unerlässlich ist.

 

Kosten der Instandhaltung

Ein Grund für den Erfolg der „Vollwartungsverträge“ am Markt ist, dass in der Vergangenheit bei vielen Windparkprojekten die Instandhaltungskosten zu niedrig eingeschätzt und kalkuliert wurden. Insbesondere bei Projekten, die zu Beginn dieses Jahrhunderts errichtet wurden, gibt es Kalkulationen, bei denen die Instandhaltungskosten nur einen Bruchteil der notwendigerweise anfallenden Aufwendungen abdecken. Denn wenn für eine Megawattanlage jährlich mit inflationsbereinigt gleichbleibenden Instandhaltungskosten von 15.000 Euro kalkuliert wird, dann reicht dieses Budget vielleicht gerade noch zur Erfüllung notwendiger wiederkehrender Maßnahmen, aber niemals für erforderliche Instandsetzungsmaßnahmen. 

Bei der Kalkulation der Instandhaltungskosten muss ebenso detailliert vorgegangen werden wie bei der Entwicklung der Instandhaltungsstrategie. Wenn man diese fixiert hat, können die Bestandteile der Strategie in der Regel auch kostenmäßig gut eingeschätzt werden. Zwar gibt es hierzu viele Erfahrungswerte, leider beziehen sich diese – wenn man sie denn statistisch als Kalkulationsgrundlage heranziehen will – aber auf Anlagentypen, die eben nicht dem heutigen Anlagenstandard entsprechen. Mit Ausnahme der Kosten für Instandsetzungen kann man sich für die wesentlichen Punkte Angebote einholen und diese als Kalkulationsgrundlage verwenden. Die Instandsetzungskosten variieren natürlich und sind zudem vom Anlagentyp abhängig. Die einschlägigen Annahmen für Instandhaltungskosten liegen zwischen 10-30 Prozent der jährlichen Stromerlöse. Diese Angaben sind allgemein und für die einzelne Planung von Instandhaltungskosten nicht belastbar. Hier ist es zwingend erforderlich, dass auf Basis einer entwickelten Strategie auch die Kostenplanung entwickelt wird.

 

Bei der Planung eines Investments in einen Windpark wird sehr viel Zeit und Geld darauf verwendet, die „richtige“ Anlage in der „richtigen“ Konfiguration zu planen. Auch bei der Finanzierung sowie der rechtlichen und steuerrechtlichen Planung wird viel investiert, so dass heute mindestens 1,5 Mio. Euro je Megawatt aufgewendet werden. Der zukünftige Betreiber eines Windparks sollte daher nicht davor zurückschrecken, auch für die Konzeptionierung einer intelligenten Instandhaltungsstrategie – die schließlich dafür Sorge tragen soll, dass sein Investment die geplante Wind-Ernte einfährt – einen Bruchteil des Budgets einzuplanen. 

Lesetipp: Praxisbuch der technischen und kaufmännischen Betriebsführung