Der Betrieb von Windturbinen: zwischen Handarbeit und Science-Fiction

Windräder drehen – und drehen – und drehen. Doch was steckt dahinter, damit die Turbinen einwandfrei funktionieren? Neben gut geschulten Technikern spielen auch Algorithmen und der Energiehandel eine wichtige Rolle. Welche genau, hat uns Francesco Piersanti, Leiter des Bereichs Betrieb und Wartung beim BKW Geschäftsbereich Wind und Solar, erzählt.

Sie sind schwindelfrei, mögen es windig und kämpfen nicht gegen, sondern für die «Windmühlen». Die Rede ist von den rund 70 Windturbinen-Technikern, die in Italien, Deutschland und der Schweiz die Räder – und damit die erneuerbare Stromproduktion aus Windkraft – am Laufen halten. «Unsere Leute, im Moment leider nur Männer, sind die perfekte Mischung aus Elektrikern und Mechanikern», sagt Francesco Piersanti. Er leitet den Bereich Betrieb und Wartung im Geschäftsbereich Wind und Solar der BKW. Denn sowohl in der Rolle des Troubleshooters – wenn also Turbinen ausfallen und das Problem behoben werden muss – als auch bei geplanten Unterhaltsarbeiten ist das Wissen über elektromechanische und instrumentelle Komponenten sowie über die Energieflüsse und Steuerlogik zentral.

Windturbine auf dem Mont-Soleil
Foto: Severin Jakob

«Wir setzen stark auf Wissenstransfer»

Die Organisation im Hintergrund spielt dabei eine grosse Rolle, wie Francesco Piersanti sagt: «Unsere Leute in und auf den Turbinen können nur dann effizient arbeiten, wenn die Prozesse der Lieferketten gut aufgesetzt – und möglichst digitalisiert – sind. Also die gesamte Beschaffung und Logistik, damit das Material jederzeit zur Verfügung steht.» Aber auch entsprechende Abkommen mit den Turbinenproduzenten seien grundlegend. Das ist wichtig, damit die BKW Zugang zu den Materialbeständen und Schlüsselkomponenten der einzelnen Turbinentypen hat. Eine Herausforderung in diesem Zusammenhang sind die verschiedenen Turbinentypen von unterschiedlichen Herstellern, welche die BKW betreibt. Jeder Typ hat seine Eigenheiten. «Und so ist es zentral, dass wir Leute mit dem Fachwissen der einzelnen Turbinen im Team haben. Gleichzeitig setzen wir stark auf den Wissenstransfer, sodass unsere Mitarbeitenden ein immer breiteres Wissen über die verschiedenen Turbinentechnologien.»

Techniker auf Windturbine
Garantiert schwindelfrei: die Techniker auf Windturbinen. Bild: Tarnero / stock.adobe.com

Durch die Augen des Technikers schauen und unterstützen – irgendwann

Unterstützt und geführt werden die Techniker von den Betriebs-Supportteams. Sie planen die Arbeiten draussen und verwalten das Material und Werkzeug der Turbinen. Zudem überwachen sie den Betrieb der Turbinen vom Büro aus. «Es handelt sich dabei um verschiedene Berufsbilder wie Supervisors, aber auch Ingenieure und Techniker, die unsere Leute in den Parks aus den zentralen Büros unterstützen», sagt Francesco Piersanti. Auch hier kommt die Digitalisierung ins Spiel, indem ein «Computerized Maintenance Management System» eingesetzt wird, das auf eine effiziente Verwaltung aller durchgeführten Wartungsarbeiten und die Erfassung der dafür eingesetzten Ressourcen abzielt.

«Künftig dürfte der Techniksupport im Büro ebenfalls mit dabei sein, wenn unser Techniker im Inneren der Turbine und vor einem Problem steht. Eine Idee ist, dass wir unsere Techniker mit speziellen Helmen mit einer interaktiven Brille ausstatten. So kann der Supporter dann quasi durch die Augen des Technikers sehen und unterstützen – ein bisschen Science-Fiction!», sagt Piersanti.

Francesco Piersanti
«Anhand von Daten aus der gesamten Lebenszeit können Algorithmen ein Profil jeder einzelnen Turbine erstellen und so sehr genau und vorausschauend die technischen Arbeiten planen.»

Daten statt Annahmen

Die Digitalisierung in Windparks ist in vielen Bereichen bereits sehr weit fortgeschritten und hat die Wartungs- und Betriebsarbeiten im Team von Francesco Piersanti in den letzten Jahren stark verändert. «Bis vor wenigen Jahren betrieben wir die Anlagen sozusagen "run to fail". So entdeckten wir Probleme erst dann, wenn sie gross waren und bereits hohe Kosten und Produktionsverluste verursacht hatten.» Dank fortschrittlicher Zustandsüberwachungssystemen und vorausschauender Software-Algorithmen erkennt die Software heute Abweichungen bei den wichtigsten Betriebsparametern – zum Beispiel die erhöhte Temperatur in einem Generatorlager – und ermöglicht eine vorausschauende Diagnose. So können die Mitarbeitenden die Ursache eines technischen Problems rechtzeitig erkennen und proaktiv reagieren. Bei den Wartungsarbeiten ist die Situation ähnlich: Während es früher beispielsweise üblich war, das Getriebeöl in vorgegebenen Zeitabständen zu wechseln, erkennen heute Sensoren anhand der Analyse der chemischen und physikalischen Eigenschaften des Öls, wann ein Ölwechsel erforderlich ist. Mehrere standortspezifische Faktoren können die Häufigkeit des Ölwechsels beeinflussen, auch in Abhängigkeit von den klimatischen Bedingungen und den Betriebsstunden der Turbine. «Unsere Arbeit basiert also auf Daten und nicht auf Annahmen. Auf diese Weise optimieren wir den Betrieb der Anlagen und damit die Betriebskosten. Und sehr zentral: auch den Energieertrag selbst.»

Künftig soll die Digitalisierung so weitergetrieben werden, dass Algorithmen die Wartung von Anlagen vorhersehbar machen. «Anhand von Daten aus der gesamten Lebenszeit können Algorithmen ein Profil jeder einzelnen Turbine erstellen und so sehr genau und vorausschauend die technischen Arbeiten planen», sagt Piersanti. Ebenfalls essenziell ist die Rolle des Energiehandels: Anhand der Wind- und Preisprognosen plant die BKW Wartungsarbeiten so, dass die Anlagen immer für die Produktion zur Verfügung stehen, wenn die Bedingungen auf dem Markt passen.

Wertvolle personelle Unterstützung von La Goule

In Italien betreibt und unterhält das Team um Francesco Piersanti bereits 22 Windparks mit 260 Turbinen und einer Gesamtleistung von 483 MW. Rund die Hälfte der Turbinen gehören Drittfirmen. Die Parks befinden sich hauptsächlich im Süden Italiens, wo der Wind regelmässig bläst und die Gegenden schwach besiedelt sind. «Unsere Teams sind dort sehr gut eingespielt und wir haben daher eine hohe Qualität in den Betriebs- und Wartungsarbeiten», sagt Piersanti.

Gleiches gilt für die Schweiz: Im Windpark JUVENT im Jura ist die BKW sehr gut aufgestellt für die Arbeiten. Nicht zuletzt dank personeller Unterstützung durch die BKW Konzerngesellschaft La Goule. Nun gilt es, die Crew in Deutschland für die Windparks in Bockelwitz, Holleben, Dubener Platte, Sendenhorst und Bippen weiter auszubauen. Dazu sagt Piersanti: «In Deutschland haben wir weiterhin Bedarf nach gutem Personal und freuen uns über jede qualifizierte Bewerbung.»

Windpark Monticelli
Windpark Monticelli in Apulien.

Francesco Piersanti

Francesco Piersanti leitet seit 2019 den Bereich Betrieb und Wartung in der Geschäftseinheit Wind/Solar bei der BKW. Seine Basis ist in Mailand bei BKW Italia. Gesamthaft gehören 70 Personen zu seinem Bereich, sie sind seit 2017 in Italien und seit Ende 2021 in Deutschland und der Schweiz tätig.

«Auf so einer Turbine will ich arbeiten!»

«Auf so einer Turbine will ich arbeiten!»

16 Turbinen, zwei Techniker und ein ganz spezieller Arbeitsort auf über 90 Metern Höhe. Ein Tag im Leben eines Windturbinentechnikers.

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