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Online-Überwachung von Windkraftanlagen: Datenbankserver und LIVE-Displays

20 Min Lesezeitvon Thomas Wilmes

Einzelne Windenergieanlage ragt aus einer Nebeldecke, Himmel in Türkis und Blau
Inhaltsverzeichnis31 Abschnitte

Sonntag, kurz vor drei Uhr nachts. Die Anlage meldet einen Fehler, schaltet ab und quittiert sich nicht selbst. Der Wind weht kräftig, die Anlage steht. Die Meldung liegt im Speicher der Steuerung, aber niemand liest sie. Am Montagmorgen fällt der Stillstand auf, weil der Nachbar anruft oder weil die Abrechnung des Direktvermarkters merkwürdig aussieht. Bis dahin sind viele Stunden mit gutem Wind vorbei.

Genau dafür gibt es eine Online-Überwachung. Sie liest die Steuerung der Windenergieanlage fortlaufend aus, legt die Werte in einer Datenbank ab, zeigt den Zustand auf einem LIVE-Display und schlägt Alarm, wenn etwas nicht stimmt. Das klingt selbstverständlich. In der Praxis sehen wir bei Einzelanlagen und kleinen Parks aber oft Lücken: Daten, die nur einige Wochen in der Steuerung liegen, Zugänge, die nur der Hersteller hat, oder Alarme, die an ein Postfach gehen, das niemand mehr liest.

Wir betreiben seit 1998 eigene Windkraftanlagen, und was wir entwickeln, läuft zuerst im eigenen Bestand. In diesem Artikel zeigen wir, was eine herstellerunabhängige Online-Überwachung leisten sollte, wie ein vollautomatischer Datenbankserver Betriebsdaten lückenlos aufzeichnet, was LIVE-Displays zeigen und an welchen Kennzahlen Sie den Betrieb Ihrer Anlage bewerten. Am Ende finden Sie typische Fehler und Antworten auf häufige Fragen.

Was eine herstellerunabhängige Online-Überwachung leistet

Eine Online-Überwachung ist mehr als ein Fernzugriff auf die Steuerung. Sie besteht aus drei Teilen, die zusammenspielen müssen: der Erfassung an der Anlage, der Speicherung auf einem Datenbankserver und der Auswertung, also Anzeige, Kennzahlen und Alarmierung. Fehlt einer dieser Teile, haben Sie entweder Daten ohne Nutzen oder Anzeigen ohne Gedächtnis.

Herstellerunabhängig heißt: Das System funktioniert unabhängig davon, von welchem Hersteller die Anlage stammt. Für Betreiber gemischter Parks oder älterer Anlagen ist das oft der entscheidende Punkt, denn das Überwachungsportal des Herstellers deckt meist nur dessen eigene Typen ab.

Welche Werte erfasst werden sollten

Welche Werte eine Steuerung liefert, hängt vom Anlagentyp und von der Steuerungsgeneration ab. Für eine belastbare Überwachung brauchen Sie mindestens diese Gruppen:

  • Leistung: Wirkleistung, bei Bedarf auch Blindleistung und Leistungsfaktor.
  • Wind: Windgeschwindigkeit und Windrichtung am Gondelanemometer, dazu die Gondelposition.
  • Drehzahlen: Rotor- und Generatordrehzahl, bei Anlagen mit Blattverstellung zusätzlich der Pitchwinkel, also der Anstellwinkel der Rotorblätter.
  • Betriebszustände: Betrieb, Bereitschaft, Störung, Wartung, Abregelung, Eisansatz, Schattenwurf- oder Fledermausabschaltung.
  • Störmeldungen: Code, Klartext, Zeitpunkt des Auftretens und der Quittierung.
  • Zählerstände: erzeugte Energie, Eigenbedarf und Betriebsstunden.
  • Temperaturen: Getriebe, Generator, Lager, Gondel und Umgebung, soweit die Steuerung sie ausgibt.

Ein System für gemischte Parks

In vielen kleinen Parks stehen Anlagen verschiedener Hersteller und Baujahre nebeneinander. Jede hat ihre eigene Steuerung, ihre eigenen Statuscodes und ihren eigenen Zugang. Eine herstellerunabhängige Überwachung führt diese Quellen in einer gemeinsamen Datenbank zusammen. Sie sehen alle Anlagen auf einer Oberfläche, mit einheitlichen Einheiten und vergleichbaren Kennzahlen.

Das hat einen zweiten Vorteil: Ihre Betriebsdaten liegen nicht mehr nur beim Hersteller oder beim Wartungsdienstleister, sondern in einem System, auf das Sie selbst zugreifen. Dazu mehr im Abschnitt zur Datenhoheit.

Der Datenbankserver: Betriebsdaten lückenlos aufzeichnen

Die Steuerung einer Windenergieanlage ist zum Regeln gebaut, nicht zum Archivieren. Viele ältere Steuerungen halten Mittelwerte und Meldungen nur für einen begrenzten Zeitraum vor und überschreiben dann die ältesten Einträge. Wer die Daten nicht regelmäßig abholt, verliert sie.

Ein vollautomatischer Datenbankserver übernimmt genau diese Aufgabe. Er fragt die Steuerung in festen Abständen ab, schreibt die Werte mit Zeitstempel in eine Datenbank und füllt Lücken nach, sobald eine unterbrochene Verbindung wieder steht, soweit die Steuerung die Werte noch vorhält. Niemand muss dafür etwas anstoßen.

10-Minuten-Mittelwerte, Sekundenwerte und Ereignisprotokoll

In der Windbranche hat sich der 10-Minuten-Mittelwert als Standard für Betriebsdaten etabliert. Auch die Technische Richtlinie TR 10 der FGW zur Standortgüte arbeitet mit sogenannten 10-Minuten-Daten. Sie erlaubt dabei jedes Mittelungsintervall des SCADA-Systems zwischen fünf und fünfzehn Minuten und unterscheidet diese kontinuierliche Zeitreihe ausdrücklich vom Event/Status Log, dem Ereignisprotokoll mit Start- und Endzeitpunkt jeder Meldung (FGW TR 10 Rev. 2, Vorschau). SCADA steht für Supervisory Control and Data Acquisition, also das System zur Überwachung, Steuerung und Datenerfassung.

Für die Überwachung brauchen Sie in der Regel alle drei Datenarten, aber nicht jede in gleicher Tiefe:

DatenartTypische AuflösungWofür Sie sie brauchenGrenzen
10-Minuten-MittelwerteMittel, Minimum, Maximum, Standardabweichung je IntervallErtrag, Verfügbarkeit, Leistungskennlinie, Ertragsvergleich, StandortgüteKurze Spitzen und schnelle Abläufe gehen im Mittel unter
Sekundenwerte1 Wert pro Sekunde oder schnellerFehlersuche bei Netzfehlern, Pitch- oder Regelproblemen, Nachweis von AbregelungenGroßer Speicherbedarf, meist nur gezielt oder zeitlich begrenzt sinnvoll
EreignisprotokollJede Meldung mit Zeitstempel für Beginn und EndeStörungshistorie, Stillstandsanalyse, Zuordnung von AusfallzeitenStatuscodes sind herstellerspezifisch und müssen zugeordnet werden
ZählerständeFortlaufend, ausgewertet je Tag oder MonatAbgleich mit Abrechnung und DirektvermarkterZählerwechsel und Rücksetzungen müssen dokumentiert sein
LIVE-WerteAktueller Zustand, laufend aktualisiertAnzeige auf Display und Leitstand, schnelle KontrolleOhne Speicherung kein Rückblick möglich
Datenarten einer Online-Überwachung. Eigene Zusammenstellung; die konkret verfügbaren Werte hängen von der Steuerung ab.

Wie viel Speicher Sie einplanen sollten

Der Speicherbedarf hängt fast ausschließlich davon ab, ob Sie Sekundenwerte dauerhaft aufzeichnen. Ein grober Überschlag, den wir für eine einzelne Anlage mit 50 Messkanälen gerechnet haben:

  1. 10-Minuten-Werte: 50 Kanäle mal 4 Kennwerte (Mittel, Minimum, Maximum, Standardabweichung) mal 144 Intervalle pro Tag ergeben 28.800 Werte am Tag, rund 10,5 Millionen im Jahr. Bei 8 Byte je Wert sind das roh etwa 84 MB. Mit Zeitstempeln und Indizes bleibt es deutlich unter einem Gigabyte pro Jahr.
  2. Sekundenwerte: 50 Kanäle mal 86.400 Sekunden ergeben 4,32 Millionen Werte am Tag, rund 1,58 Milliarden im Jahr. Roh sind das etwa 12,6 GB, mit Verwaltungsdaten schnell ein zweistelliger Gigabytebetrag pro Anlage und Jahr.
  3. Ereignisprotokoll: Meist vernachlässigbar, solange die Anlage nicht in einer Fehlerschleife hängt und tausende Meldungen am Tag erzeugt.

Für einen kleinen Park sind auch Sekundenwerte mit heutiger Hardware kein Problem. Die eigentliche Frage ist eine andere: Wie lange sollen die Daten verfügbar bleiben, und wie werden sie gesichert? Bewährt hat sich, 10-Minuten-Werte und Ereignisse dauerhaft zu halten und Sekundenwerte nur für bestimmte Kanäle oder nach einem Ereignis aufzuzeichnen.

Datenbank und Sicherung

Eine Datenbank ist nur so gut wie ihre Sicherung. Festplatten sind Verschleißteile, und ein Server im Umspannwerk oder im Turmfuß arbeitet unter anderen Bedingungen als ein Rechner im Büro: Temperaturschwankungen, Staub, Spannungseinbrüche. Planen Sie die Sicherung deshalb von Anfang an mit:

  • Gespiegelte Datenträger im Server, damit ein einzelner Festplattenausfall keine Daten kostet.
  • Regelmäßige Kopie an einen zweiten Ort, etwa auf einen Server im Büro oder in die Cloud.
  • Geprüfte Wiederherstellung: Eine Sicherung, die nie zurückgespielt wurde, ist eine Annahme, kein Nachweis.
  • Überwachung des Servers selbst: Speicherplatz, Temperatur und letzte erfolgreiche Abfrage gehören ebenfalls in die Alarmierung.

LIVE-Displays im Büro und vor Ort

Die Datenbank ist das Gedächtnis, das LIVE-Display das Gesicht der Überwachung. Es zeigt den aktuellen Zustand auf einen Blick, ohne dass jemand eine Auswertung starten muss. Typische Einsatzorte sind das Büro des Betriebsführers, der Versammlungsraum einer Energiegenossenschaft oder ein Bildschirm am Standort, etwa in einer Übergabestation.

Büroarbeitsplatz mit zwei Monitoren voller Kurven und Tabellen
Symbolbild: LIVE-Displays zeigen Leistung, Wind und Betriebszustand der Anlagen fortlaufend im Büro.

Was ein gutes Display zeigt

Ein Display muss in drei Sekunden eine Frage beantworten: Läuft alles? Alles Weitere ist Zusatz. Bewährt hat sich dieser Aufbau:

  1. Zustand je Anlage mit eindeutiger Farbe oder eindeutigem Symbol: Betrieb, Bereitschaft, Störung, Wartung, Abregelung.
  2. Aktuelle Leistung je Anlage und als Summe, dazu Windgeschwindigkeit und Windrichtung.
  3. Tages- und Monatsertrag, damit auch Laien sehen, was die Anlage heute geleistet hat.
  4. Offene Störmeldungen im Klartext mit Zeitpunkt.
  5. Zeitpunkt der letzten Aktualisierung, damit eine eingefrorene Anzeige nicht als Normalbetrieb durchgeht.

Der letzte Punkt wird oft vergessen. Ein Display, das seit zwei Tagen dieselben Werte zeigt, weil die Verbindung abgerissen ist, wiegt alle Beteiligten in falscher Sicherheit.

Beispiel: die Terminal-Nachbauten auf unserer Website

Wie unterschiedlich die Bedienoberflächen von Windenergieanlagen aussehen, zeigen wir auf unserer Startseite im Bereich Datenbankserver und LIVE-Displays. Dort finden Sie Nachbauten von Terminals im Stil von Vestas-RCS-, Mita-, Tac1- und Enercon-Anzeigen sowie eine DV-Übersicht, die mehrere Anlagen zusammenfasst. Die angezeigten Werte stammen aus einer Windsimulation und sind keine Daten realer Anlagen.

Die Nachbauten machen einen Punkt anschaulich: Jede Steuerungsgeneration stellt Zustände, Meldungen und Messwerte anders dar. Eine herstellerunabhängige Überwachung muss all diese Formate lesen und in eine gemeinsame Sprache übersetzen, bevor ein Display oder eine Kennzahl daraus wird.

Kennzahlen: So bewerten Sie den Betrieb Ihrer Anlage

Rohdaten allein sagen wenig. Erst Kennzahlen machen sichtbar, ob eine Anlage tut, was sie soll. Für Einzelanlagen und kleine Parks reichen fünf Kennzahlen, wenn Sie sie sauber berechnen und richtig lesen.

KennzahlFormel (vereinfacht)Was sie aussagtTypische Falle
Zeitbasierte Verfügbarkeitverfügbare Zeit ÷ betrachtete ZeitWie viel der Zeit die Anlage betriebsbereit warAusfälle bei Starkwind wiegen genauso viel wie Ausfälle bei Flaute
Energetische Verfügbarkeiterzeugte Energie ÷ (erzeugte + entgangene Energie)Wie viel des möglichen Ertrags tatsächlich erzeugt wurdeDie entgangene Energie ist ein Schätzwert und hängt von Kennlinie und Windmessung ab
KapazitätsfaktorJahresenergie ÷ (Nennleistung × 8.760 h)Wie stark die Anlage im Verhältnis zu Dauervolllast ausgelastet warSagt ohne Windjahr und Standort wenig über den Zustand der Anlage
LeistungskennlinieLeistung je Windklasse (z. B. 0,5 m/s) aus 10-Minuten-WertenOb die Anlage bei gegebenem Wind die erwartete Leistung bringtAbregelungen, Eis und Luftdichte nicht herausgefiltert
Spezifischer ErtragEnergie ÷ installierte Leistung (kWh/kW)Vergleich mit Nachbaranlagen und VorjahrenUnterschiedliche Nabenhöhen und Rotordurchmesser werden übersehen
Fünf Kennzahlen für Betreiber. Formeln vereinfacht; vertragliche oder normative Definitionen können abweichen.

Verfügbarkeit: zeitbasiert und energetisch

Verfügbarkeit ist die meistgenannte und zugleich meistmissverstandene Kennzahl. Die internationale Norm IEC 61400-26-1:2019 beschreibt ein Informationsmodell, aus dem sich sowohl zeitbasierte als auch produktionsbasierte, also energetische Verfügbarkeiten ableiten lassen, für eine einzelne Anlage ebenso wie für einen ganzen Park. Kern des Modells sind Kategorien, in die jede Zeitspanne und jede Energiemenge eingeordnet wird, mit festen Regeln, welche Kategorie bei Überschneidungen Vorrang hat.

Für Sie als Betreiber ist vor allem der Unterschied wichtig. Nehmen wir eine Anlage, die nur wenige Stunden im Monat steht, aber genau in den windreichsten Stunden. Die zeitbasierte Verfügbarkeit sieht hervorragend aus. Die energetische Verfügbarkeit zeigt dagegen, wie viel Ertrag tatsächlich verloren ging. Schauen Sie deshalb immer auf beide Werte, und prüfen Sie in Wartungs- und Serviceverträgen genau, welche Definition einer zugesagten Verfügbarkeit zugrunde liegt.

Kapazitätsfaktor und Leistungskennlinie

Der Kapazitätsfaktor setzt die erzeugte Energie ins Verhältnis zu dem, was die Anlage bei ununterbrochener Nennleistung erzeugt hätte. Eng verwandt sind die Volllaststunden: Jahresenergie geteilt durch Nennleistung. Beide Werte schwanken stark mit dem Windjahr und taugen deshalb vor allem für den Vergleich über mehrere Jahre oder mit Nachbaranlagen.

Aussagekräftiger für den technischen Zustand ist die Leistungskennlinie. Dafür sortieren wir die 10-Minuten-Werte nach Windgeschwindigkeit in Klassen und bilden je Klasse die mittlere Leistung. Liegt die gemessene Kurve dauerhaft unter der Herstellerkurve, kann das auf verstellte Blattwinkel, einen falsch ausgerichteten Windmesser, Verschmutzung der Rotorblätter oder eine aktive Leistungsbegrenzung hinweisen.

Wichtig dabei: Das Anemometer auf der Gondel misst hinter dem Rotor, in bereits verwirbelter Luft. Eine Kennlinie aus Betriebsdaten ist deshalb kein Ersatz für eine Leistungskurvenvermessung nach Richtlinie, wie sie etwa die FGW-Richtlinie TR 2 beschreibt. Für den Vergleich derselben Anlage über die Zeit ist sie aber ein sehr gutes Werkzeug, weil sich der Messfehler gleich bleibend auswirkt.

Stillstandsanalyse und Ertragsvergleich

Die Stillstandsanalyse beantwortet die Frage, warum eine Anlage nicht lief. Dafür summieren wir die Stillstandszeiten aus dem Ereignisprotokoll nach Ursache: Störung, Wartung, Netz, Abregelung durch den Direktvermarkter, Abschaltungen für Vogel-, Fledermaus- oder Eisschutz. Sortiert nach Dauer zeigt sich schnell, ob wenige große oder viele kleine Ausfälle den Ertrag kosten. Beides erfordert unterschiedliche Maßnahmen.

Beim Ertragsvergleich stellen Sie Ihre Anlage neben Nachbaranlagen ähnlichen Typs und neben Winddaten aus derselben Region. Fällt nur Ihre Anlage ab, liegt das Problem an der Anlage. Fallen alle ab, war es ein schwaches Windjahr. Ohne diesen Vergleich diskutieren Betreiber und Service oft monatelang über Vermutungen.

Störungserkennung und Alarmierung

Zurück zum Sonntag um drei Uhr. Die Störung selbst kann keine Überwachung verhindern. Entscheidend ist, wie schnell jemand davon erfährt und ob dieser Jemand handeln kann.

Vom Statuscode zur verständlichen Meldung

Steuerungen melden Störungen als Codes, oft mit kurzem, herstellerspezifischem Text. Eine gute Überwachung übersetzt diese Codes in verständliche Meldungen und ordnet sie Kategorien zu: Muss jemand eingreifen, quittiert sich die Anlage selbst, oder ist es nur ein Hinweis? Die FGW hat mit dem Zustand-Ereignis-Ursachen-Schlüssel ZEUS in ihrer Richtlinie TR 7 eine herstellerübergreifende Systematik für Zustände und Ereignisse von Erzeugungseinheiten veröffentlicht. Auch wenn Sie diese nicht vollständig übernehmen, hilft eine einheitliche Einordnung beim späteren Auswerten.

Neben echten Störmeldungen sollten auch indirekte Auffälligkeiten einen Alarm auslösen können:

  • Keine Leistung, obwohl der Wind über der Einschaltgeschwindigkeit liegt und keine Abregelung aktiv ist.
  • Steigende Getriebe- oder Lagertemperaturen bei gleicher Leistung.
  • Keine neuen Daten seit einer festgelegten Zeit, also ein Verbindungsabbruch.
  • Deutliche Abweichung von der Nachbaranlage bei gleichem Wind.

Eine Störmeldung, die niemand liest, ist keine Überwachung. Sie ist ein Archiv.

Eskalation und Bereitschaft

Gängige Kanäle für Alarme sind E-Mail, SMS und Push-Nachrichten einer App. Wichtiger als der Kanal ist die Kette dahinter. Bewährt hat sich eine gestufte Eskalation:

  1. Stufe 1: Die Meldung geht an die Person in Bereitschaft, etwa den Betriebsführer.
  2. Stufe 2: Wird sie innerhalb einer festgelegten Zeit nicht bestätigt, geht sie zusätzlich an eine Vertretung.
  3. Stufe 3: Bleibt sie weiter offen, wird die Servicefirma oder der Betreiber direkt informiert.
  4. Dokumentation: Wer wann bestätigt und was veranlasst hat, wird zur Meldung gespeichert.

Klären Sie vorab, wer nachts und am Wochenende erreichbar ist und welche Befugnisse diese Person hat. Darf sie die Anlage aus der Ferne quittieren und neu starten? Muss sie bei bestimmten Codes grundsätzlich die Servicefirma rufen? Diese Regeln gehören schriftlich in die Betriebsführung, nicht in das Gedächtnis einzelner Personen.

Die Fernsteuerung gehört zum LIVE-Display: Anlagen lassen sich aus der Ferne starten, stoppen und steuern, aber nur mit Blick auf die aktuellen Werte – steuern sollte man nur, wenn man die Werte auch sieht. Kameras sind ein eigenes Thema: Sie zeigen Anlage und Standort live. Beides verkürzt die Reaktionszeit, ersetzt aber nicht die Prüfung, ob ein Neustart nach einer bestimmten Störung überhaupt zulässig ist.

Fernadministration zu Geschäftszeiten

Zwei Dinge werden oft vermischt: die automatische Überwachung der Anlage und die Betreuung des Überwachungssystems selbst. Die Überwachung läuft rund um die Uhr: Sie erkennt Störungen, wertet Betriebsdaten aus und alarmiert. Die Fernadministration des Systems, also Pflege, Anpassungen und Unterstützung bei Fragen zur Software, läuft bei uns über unser Büro zu den allgemeinen Geschäftszeiten.

Für Sie heißt das: Die Bereitschaft für Eingriffe an der Anlage außerhalb der Geschäftszeiten organisieren Sie gemeinsam mit Ihrer Betriebsführung und Ihrer Servicefirma. Die Überwachung sorgt dafür, dass die richtige Person die Meldung rechtzeitig bekommt.

Datenhoheit und Export

Betriebsdaten sind ein Vermögenswert. Sie brauchen sie für Gutachten, für den Weiterbetrieb nach Förderende, für Gespräche mit Versicherung und Service und beim Verkauf einer Anlage. Trotzdem wissen viele Betreiber nicht genau, wo ihre Daten liegen und ob sie sie vollständig herausbekommen.

CSV-Export und Schnittstellen

Die einfachste und robusteste Form ist der CSV-Export, eine Textdatei mit Spalten, die jede Tabellenkalkulation öffnet. Achten Sie darauf, dass Zeitstempel eindeutig sind, also mit Zeitzone oder in UTC, und dass Einheiten in der Kopfzeile stehen. Sonst beginnt jede Auswertung mit Rätselraten rund um die Zeitumstellung.

Für den laufenden Austausch mit Betriebsführungssoftware oder dem Direktvermarkter braucht es Schnittstellen. Für die Kommunikation zur Überwachung und Steuerung von Windparks gibt es mit der Normenreihe IEC 61400-25 einen internationalen Rahmen. Sie beschreibt Informationsmodelle für Windparks, ein Modell für den Informationsaustausch und die Abbildung auf Standard-Kommunikationsprofile nach dem Client-Server-Prinzip. Viele ältere Steuerungen sprechen diese Norm nicht, deshalb übersetzt die Überwachung zwischen herstellerspezifischem Protokoll und der Außenwelt.

Bei der Direktvermarktung über EMSYS gehört zur Anbindung die Datenschnittstelle zum Direktvermarkter und die Umsetzung von Fahrplänen und Abregelungen an der Anlage. Liegen die Daten in Ihrer eigenen Datenbank, können Sie Abregelungen später mit den Abrechnungen abgleichen.

Was Sie vorab klären sollten

  1. Wem gehören die Rohdaten, und wo werden sie gespeichert?
  2. Können Sie die Daten jederzeit vollständig exportieren, nicht nur als Monatsbericht?
  3. Wie lange werden 10-Minuten-Werte, Ereignisse und gegebenenfalls Sekundenwerte aufbewahrt?
  4. Was passiert mit den Daten, wenn der Vertrag mit einem Dienstleister endet?
  5. Wer darf zusätzlich zugreifen, etwa Servicefirma, Gutachter oder Direktvermarkter, und wie wird das protokolliert?

Nachrüstung an Altanlagen

Gerade Anlagen aus den 1990er- und frühen 2000er-Jahren sind oft solide Maschinen mit veralteter Datenanbindung: analoge Modems, serielle Schnittstellen, Software für Betriebssysteme, die kaum noch jemand betreibt. Typisch sind Anlagen dieser Generation etwa von Vestas, Enercon, Südwind, DeWind oder Tacke. Hier lohnt sich eine Nachrüstung besonders, weil die Daten bisher meist gar nicht oder nur lückenhaft erfasst werden.

Anbindung über die Steuerungsschnittstelle

Der bevorzugte Weg führt über die vorhandene Schnittstelle der Steuerung. Viele Steuerungen haben einen Service- oder Fernüberwachungsanschluss, über den sich Messwerte, Zustände und Meldungen auslesen lassen. Ein Rechner im Turmfuß oder in der Übergabestation übernimmt das Protokoll, puffert die Daten und sendet sie über Mobilfunk (4G/5G) oder Lichtwellenleiter (LWL) an den Datenbankserver.

Der Vorteil: Sie erhalten genau die Werte und Statuscodes, die auch die Steuerung verwendet. Die Herausforderung liegt in der Dokumentation. Für ältere Steuerungen sind Protokollbeschreibungen nicht immer verfügbar, und manche Codes müssen erst durch Beobachtung zugeordnet werden.

Anbindung über eigene Messtechnik

Wo die Steuerung keine verwertbare Schnittstelle bietet, hilft zusätzliche Messtechnik: ein Leistungsmessgerät am Generatorabgang, ein Zählerauslesekopf, ein eigener Windsensor oder das Abgreifen von Statussignalen wie Betrieb und Störung über Relaiskontakte. Das liefert weniger Details als die Steuerung selbst, reicht aber für Ertragsüberwachung, Verfügbarkeit und Störungsalarm oft aus.

In der Praxis kombinieren wir beide Wege, je nachdem, was die Anlage hergibt. Ob und wie Ihre Anlage angebunden werden kann, klären wir in der technischen Klärung. Bestehende Fernüberwachungen bringen wir dabei auf den heutigen Stand: Anbindung ans Internet, Übertragung in die Cloud und Zugriff von überall.

Ablauf und Lieferumfang

Thomas Wilmes betreut jede Anbindung persönlich und bindet für Montage und Service professionelle Servicefirmen ein. Ein Projekt für Datenbankserver, LIVE-Display oder Online-Überwachung läuft bei uns in festen Schritten.

Fünf Schritte vom Auftrag bis zur Übergabe

  1. Auftragsbestätigung und technische Klärung: Danach bestimmen wir den voraussichtlichen Liefertermin. Angebote behalten drei Monate ihre Gültigkeit.
  2. Konstruktion und Fertigung der Anlage im vereinbarten Lieferumfang.
  3. Versandbereitschaft und Transport zum Einsatzort.
  4. Montage und Inbetriebnahme am Einsatzort, mechanisch und elektrisch.
  5. Übergabe, Einweisung und Dokumentation: Die Einweisung in das System erfolgt während der Inbetriebnahmephase. Die Endabnahme folgt spätestens zwei Wochen nach Beginn der kommerziellen Nutzung.

Bauseits zu stellen sind alle erforderlichen baulichen Maßnahmen wie Zuleitungen und Telefonanschlüsse sowie die Energieversorgung. Klären Sie diese Punkte früh, denn eine fehlende Zuleitung verschiebt die Inbetriebnahme schneller als jede technische Frage. Nach der Übergabe bieten wir Wartung und Ersatzteile nach Bedarf an.

Gewährleistung und Verschleißteile

Wir geben 24 Monate Gewährleistung auf Teile, Verarbeitung, Konstruktion, Elektrik und Steuerung. Sie beginnt mit dem Tag der kommerziellen Nutzung. Ausgenommen sind normale Verschleißteile wie Festplatten oder Lüfter. Gerade deshalb ist die oben beschriebene Datensicherung so wichtig: Eine Festplatte darf ausfallen, die Daten darauf dürfen es nicht.

Typische Fehler bei der Online-Überwachung

Die folgenden Fehler begegnen uns immer wieder. Keiner davon ist technisch schwer zu vermeiden, aber jeder kostet im Ernstfall Ertrag oder Nerven.

  1. Daten nur in der Steuerung: Der Speicher läuft über, ältere Werte sind weg, gerade wenn man sie für ein Gutachten braucht.
  2. Alarm ohne Empfänger: Meldungen gehen an ein Sammelpostfach oder an eine Person, die längst andere Aufgaben hat.
  3. Nur zeitbasierte Verfügbarkeit: Ausfälle bei Starkwind bleiben in der Statistik unauffällig.
  4. Abregelungen nicht getrennt erfasst: Abschaltungen durch Direktvermarkter, Netzbetreiber oder Artenschutz erscheinen als Störung oder verschwinden ganz.
  5. Keine Zeitzone im Export: Bei der Zeitumstellung fehlen Werte oder sind doppelt.
  6. Sicherung nie getestet: Der Server fällt aus, die Sicherung lässt sich nicht zurückspielen.
  7. Display ohne Zeitstempel: Eine eingefrorene Anzeige wird für Normalbetrieb gehalten.
  8. Zugang nur beim Dienstleister: Bei einem Wechsel bleiben die Daten zurück.

Kurze Checkliste für Ihre bestehende Überwachung

Können Sie diese Fragen mit Ja beantworten, sind Sie gut aufgestellt: Liegen alle 10-Minuten-Werte und Meldungen seit Inbetriebnahme in einer Datenbank, auf die Sie selbst zugreifen? Erreicht eine Störmeldung nachts innerhalb weniger Minuten eine Person, die handeln darf? Sehen Sie Verfügbarkeit zeitbasiert und energetisch? Werden Abregelungen und Abschaltungen für externe Systeme als eigener Zustand geführt? Wurde die Sicherung im letzten Jahr einmal zurückgespielt? Jedes Nein ist ein konkreter Ansatzpunkt.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Online-Überwachung und Fernüberwachung?

Die Begriffe werden oft gleich verwendet. Wir verstehen unter Fernüberwachung den Zugriff auf die Anlage aus der Ferne, unter Online-Überwachung das Gesamtsystem aus fortlaufender Datenerfassung, Datenbank, Anzeige, Kennzahlen und Alarmierung.

Reichen 10-Minuten-Mittelwerte für die Überwachung aus?

Für Ertrag, Verfügbarkeit, Leistungskennlinie und Ertragsvergleich ja. Auch die FGW TR 10 zur Standortgüte arbeitet mit 10-Minuten-Daten. Für die Fehlersuche bei schnellen Vorgängen wie Netzfehlern oder Regelproblemen sind Sekundenwerte hilfreich, meist gezielt für einzelne Kanäle oder Zeiträume.

Wie viel Speicherplatz braucht ein Datenbankserver?

Für 10-Minuten-Werte einer Anlage mit 50 Kanälen kommen nach unserem Überschlag deutlich weniger als ein Gigabyte pro Jahr zusammen. Dauerhaft aufgezeichnete Sekundenwerte liegen im zweistelligen Gigabytebereich pro Anlage und Jahr. Wichtiger als die Größe ist eine funktionierende Sicherung an einem zweiten Ort.

Funktioniert die Überwachung auch bei Anlagen verschiedener Hersteller?

Ja. Wir entwickeln herstellerunabhängige Fernüberwachungsanlagen für kleine und große Windkraftprojekte. Welche Werte im Einzelfall verfügbar sind, hängt von der Steuerung ab und wird in der technischen Klärung geprüft.

Kann eine Altanlage ohne moderne Schnittstelle nachgerüstet werden?

In vielen Fällen ja, entweder über die vorhandene Service- oder Fernüberwachungsschnittstelle der Steuerung oder über zusätzliche Messtechnik wie Leistungsmessung, Zählerauslesung und Statuskontakte. Was bei Ihrer Anlage möglich ist, zeigt die technische Klärung.

Ist die Überwachung rund um die Uhr aktiv?

Die automatische Überwachung mit Störungserkennung und Alarmierung läuft rund um die Uhr. Die Fernadministration des Systems erfolgt über unser Büro zu den allgemeinen Geschäftszeiten. Die Bereitschaft für Eingriffe an der Anlage außerhalb dieser Zeiten regeln Sie mit Ihrer Betriebsführung und Servicefirma.

Kann ich meine Daten exportieren?

Achten Sie bei jeder Überwachung darauf, dass ein vollständiger Export möglich ist, etwa als CSV-Datei mit eindeutigen Zeitstempeln und Einheiten, und dass Schnittstellen zu Betriebsführung und Direktvermarkter bestehen. Die Daten sollten in einer Datenbank liegen, auf die Sie selbst zugreifen.

Welche Gewährleistung gilt für Server und Displays?

24 Monate auf Teile, Verarbeitung, Konstruktion, Elektrik und Steuerung, beginnend mit dem Tag der kommerziellen Nutzung. Ausgenommen sind normale Verschleißteile wie Festplatten oder Lüfter.

Fazit

Eine Online-Überwachung macht aus einer Anlage, die still vor sich hin läuft, eine Anlage, über die Sie jederzeit Bescheid wissen. Der Datenbankserver sorgt dafür, dass keine Betriebsdaten verloren gehen. Das LIVE-Display zeigt den Zustand auf einen Blick. Kennzahlen wie zeitbasierte und energetische Verfügbarkeit, Leistungskennlinie und Ertragsvergleich machen sichtbar, wo Ertrag verloren geht. Und eine gut organisierte Alarmkette sorgt dafür, dass die Störung am Sonntag um drei Uhr nicht erst am Montag auffällt.

Herstellerunabhängigkeit, Datenhoheit und eine saubere Sicherung sind dabei keine Extras, sondern die Grundlage. Das gilt besonders für Altanlagen, deren Daten heute oft gar nicht erfasst werden. Wenn Sie wissen möchten, wie das für Ihre Anlage oder Ihren Park aussehen kann, sprechen Sie uns an. Wir sind seit 35 Jahren in der Windenergie tätig und betreiben seit 1998 eigene Anlagen.

Thomas Wilmes

Über den Autor

Thomas Wilmes

Geschäftsführer und Eigentümer, Thomas Wilmes Ingenieurbüro

Thomas Wilmes entwickelt mit seinem Ingenieurbüro in Warburg herstellerunabhängige Fernüberwachungsanlagen für kleine und große Windkraftprojekte. Seit 1998 betreibt das Büro eigene Windkraftanlagen – was es entwickelt, läuft zuerst im eigenen Bestand.

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