Die fos4X GmbH bietet ein System zur Messung dynamischer Lastwechselvorgänge an den Rotorblättern von Windenergieanlagen. Das System umfasst faseroptische Beschleunigungs- und Dehnungssensoren sowie entsprechende Messgeräte. Eine Kombination von fos4X-Messsystemen mit anderen Messgeräten, wie zum Beispiel imc-Geräten, ist möglich.

Die Verwendung optischer Sensoren zeigt folgende Vorteile gegenüber konventionellen Sensoren:

• Etwa 1000-mal mehr Lastzyklen als bei konventionellen Dehnungsmessstreifen
• Etwa 10-mal höhere Messamplituden als DMS
• Geringe Baugröße
• Keine EMV- oder Isolationsprobleme, da das übertragene Signal in der Glasfaser nicht von elektromagnetischen Feldern beeinflusst wird
• Längere Übertragungsstrecken: Zuleitungen von mehreren hundert Metern können ohne Messverstärker realisiert werden
• Keine Blitzeinschlagsprobleme, wodurch sich die Sensoren bis in die Blattspitze installieren lassen

Potenziale für Ressourceneffizienz

Das Messsystem kann sowohl für die Nachrüstung bereits bestehender Anlagen als auch für Neuanlagen eingesetzt werden. Beiträge zur Ressourceneffizienz lassen sich auf unterschiedliche Art entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall erreichen:

• Permanent überwachte Rotorblätter geben Aufschluss über die auftretenden Maximallasten. Dadurch können Rotorblätter mit geringerem Materialeinsatz eingesetzt oder materialeffizienter entwickelt werden.
• Der Vergleich der erwarteten mit den tatsächlich auftretenden Lasten ermöglicht eine Aussage über die zu erwartende Lebensdauer der Rotorblätter. Die Lebensdauer der Rotorblätter kann dadurch auch über die ursprünglich geplante Betriebsdauer hinaus verlängert werden.
• Wird ein Messsystem zur Erfassung der Lasten am einzelnen Rotorblatt bereits bei der Herstellung der Windenergieanlage eingebaut, lässt sich aufgrund dieser Daten jedes Rotorblatt optimal individuell pitchen. Diese optimale Anpassung an die Windverhältnisse ermöglicht eine Steigerung des Wirkungsgrads.

Durch den Einbau eines präzise arbeitenden Eiserkennungssystems lassen sich Fehlalarme im Betrieb und damit unnötige Stillstände vermeiden, was zu mehr Betriebsstunden und entsprechender Steigerung des Energieertrags der Anlage führt. Nach Berechnungen der Fos4x GmbH kann der Einsatz des Messsystems eine Reduzierung der Stromgestehungskosten in einer Höhe von 5 - 6 Prozent bewirken. Das System zur Zustandsüberwachung befindet sich bereits seit 2012 im Markt, während das Messsystem zur Eiserkennung nach erfolgreicher Zertifizierung seit Mitte 2014 erhältlich ist.