„Blattlager sind bauartbedingt eine Blackbox", erklärt Silvio Matysik, Engineer Mechanic Components (Construction, R&D) bei der Deutschen Windtechnik. „Die Konstruktion erlaubt nur Inspektionen von außen: optische und akustische Prüfung, ergänzt durch Fettanalysen. Doch die dauerhafte Fettschmierung und Kapselung machen es nahezu unmöglich, ins Lagerinnere zu blicken. Selbst Endoskopie kann scheitern, weil das Fett überall die Sicht versperrt."
Ein systematisches Risiko mit gravierenden Folgen
Die Dimension des Problems zeigt sich in der Wartungsflotte der Deutschen Windtechnik: Bisher haben wir an 30 Anlagen Schadensfälle systematisch dokumentiert – allesamt Blattlager von Senvion-Anlagen. „Bei den Senvion MM & 3XM Turbinen sind die Blattlagertausche zu 99 Prozent auf Risse im Außenring zurückzuführen. Damit verbunden ist immer das überproportional hohe Risiko eines Blattabwurfs. Wir tauschen Blattlager auch an anderen Turbinentypen, aber da ist der Verschleiß der ausschlaggebende Punkt“, ordnet Martin Lassen, Sales Manager Complementary Products & Services bei der Deutschen Windtechnik, ein. Die Folgen eines Blattabwurfs können schwerwiegend sein: Neben dem Rotorblattverlust kann der Triebstrang in Mitleidenschaft gezogen werden. „Teilweise mussten Windenergieanlagen aufgrund von Turmbeschädigungen komplett rückgebaut werden", berichtet Martin Lassen. Nach Einschätzung der Deutschen Windtechnik handelt es sich um ein systematisches Risiko, das sich über die Betriebsdauer durch Last-, Korrosions- und Ermüdungseinflüsse entwickelt. Es sind keine Einzelfälle. Die Rissentwicklung erstreckt sich über mehrere Monate – ausreichend Zeit für Früherkennung, wenn das richtige System installiert ist.
Warum Senvion-Anlagen besonders anfällig sind
Entscheidend ist die Bauweise des Nabenkörpers: „Senvion hatte damals beschlossen, die Nabenkörper klein zu lassen, obwohl man aufgrund längerer Rotorblätter größere Durchmesser bräuchte", erklärt Silvio Matysik. „Die Lösung war: Innenring an den Nabenkörper, Außenring an das Rotorblatt schrauben. Was dabei nicht ausreichend bedacht wurde: Eine Rotorblattwurzel ist relativ weich und verformt sich recht stark." Diese Konstruktion – kombiniert mit fehlender oder beschädigter Korrosionsbeschichtung in den Bohrlöchern – führt dazu, dass selbst kleinste Rostansätze ausreichen, um Rissbildung auszulösen.
Überwachungsmethoden im Vergleich
Um dieses seit längerem bekannte Risiko zu beherrschen, werden bei Senvion-Anlagen heute noch mehrheitlich „klassische“ Überwachungsmethoden eingesetzt: regelmäßige visuelle Inspektionen („Quick Checks") sowie das vom Hersteller entwickelte CMBB-Überwachungssystem (Condition Monitoring Blade Bearing). Zunehmend kommt das moderne und wesentlich verlässlichere BBG+R-System (Blade Bearing Guard Plus Rupture) zum Einsatz. Denn die Praxiserfahrung mit den klassischen Methoden zeigt erhebliche Schwächen.
- Quick Checks: Notwendig, aber nicht ausreichend
Bei den betroffenen Senvion-Anlagen sind quartalsweise bzw. halbjährliche „Quick Checks" vorgeschrieben: visuelle Inspektion plus Lockerheitsprüfung der Schraubverbindung. Sie gelten als Mindestmaßnahme zur frühzeitigen Risserkennung, stellen allerdings immer nur eine Momentaufnahme dar. Zwischen zwei Inspektionen können Monate vergehen – ausreichend Zeit für kritische Rissentwicklung. Darüber hinaus unterliegen manuelle Inspektionsverfahren naturgemäß menschlichen Fehlerquellen, die sich nicht vollständig eliminieren lassen.
- Das Senvion CMBB-System: Lücken und Kostentreiber
Der Hersteller Senvion brachte seinerzeit das CMBB-System auf den Markt. Es detektiert Schäden indirekt über den Bruch einer Mutter der Schraubverbindung. Auch die Praxiserfahrung mit CMBB zeigt Schwächen, wie Martin Lassen einordnet: „Das vom Hersteller favorisierte System ist sehr anfällig. Dadurch und durch die notwendigen Entstörungseinsätze entstehen nicht selten zusätzliche Ausfallzeiten." Aus der betreuten Flotte berichtet die Deutsche Windtechnik von wiederkehrenden Fehlalarmen mit unnötigen Anlagenstillständen, die direkt zu Ertragsverlusten führen.
Technisch noch kritischer: Das System deckt nicht vollständig den risikobehafteten und damit zu überwachenden Bereich ab. In Fällen, in denen die Mutter lediglich angerissen ist oder der Rissverlauf zwischen den Bohrungen verläuft, ist eine Risserkennung durch das CMBB-System nicht möglich. Manuelle Inspektionen bleiben deshalb weiterhin erforderlich trotz installiertem Überwachungssystem. In der Folge entstehen steigende Betriebs- und Instandhaltungskosten sowie zunehmende Unsicherheiten hinsichtlich Verfügbarkeit und Planung.
- 360°-Überwachung mit Lichtwellenleitern: BBG+
Wirtschaftlich betrachtet wird das Problem noch deutlicher, denn die Kosten eines übersehenen Risses stecken nicht im defekten Bauteil selbst, sondern in der Ausfallzeit, der Logistik und im steigenden Eskalationsrisiko. Im schlimmsten Fall muss ein passendes Rotorblatt wiederbeschafft werden, das oft nur schwer verfügbar ist. Diese Kosten steigen exponentiell, je später ein Schaden entdeckt wird. Hier setzt das von eolotec und der Deutschen Windtechnik entwickelte Überwachungssystem Blade Bearing Guard Plus Rupture (BBG+R) an. Anders als Quick Checks (punktuell) oder CMBB (lückenhaft mit Fehlalarmen) überwacht BBG+R das Blattlager kontinuierlich auf 360° des Außenrings und ohne Fehlalarme.
Die BBG+-Hauptkomponente besteht aus einer Polymerfaser, einem Lichtwellenleiter. „Im Unterschied zur Glasfaser lässt sich diese Polymerfaser problemlos biegen. Das macht sie sehr robust", erklärt Martin Lassen. Die Faser wird vollumfänglich um den Blattlager-Außenring verklebt. „Mittels Lasertechnik leiten wir ein Lichtsignal durch die Polymerfaser. Wenn dann an einer Stelle des Blattlagers ein Riss entsteht, wird das Signal durch die Längung der Polymerfaser verändert. Diese Veränderung kann mit Hilfe der Sensorik in hoher Auflösung erkannt werden."
BBG+I mit Versteifungsplatte ermöglicht kontrollierten Weiterbetrieb
Der entscheidende Unterschied zu den klassischen Methoden: BBG+ ersetzt das Prüfintervall durch permanente Überwachung. „BBG+ ist das einzige System, dass das Risiko einer Blatthavarie deutlich reduziert und frühzeitig erkennt. Darüber hinaus ermöglicht seine konstante, hohe und zuverlässige Messgenauigkeit, dass die WEA mittels Monitorings kontrolliert weiterbetrieben werden kann", betont Martin Lassen. In fast allen bisher registrierten Blattlager-Schadensfällen konnte die Deutsche Windtechnik nach Risserkennung eine Versteifungsplatte installieren und die Anlagen nach Installation des BBG+I (Inductive) bis zum planmäßigen Blattlager-Austausch weiterbetreiben – statt sie sofort stilllegen zu müssen. Der Austausch eines Blattlagers kann somit proaktiv geplant werden.
Key Facts BBG+:
- Detektionsgenauigkeit
- 24/7-Online-Monitoring über eolotec-Plattform
- Automatische Alarmierung der Leitwarte bei Rissdetektion
- DNV-zertifiziert und KRITIS-konform (autark zur Anlagensteuerung)
- Installationsaufwand: Im Schnitt zwei Arbeitstage mit zwei Monteur*innen = nur 16 Stunden Stillstand
Vom Pilotprojekt zum Standard – von der Empfehlung zur Voraussetzung
Die Deutsche Windtechnik empfiehlt die Installation des BBG+-Systems für alle betroffenen Senvion-Typen der 2- und 3-MW-Klassen (MM82, MM92, MM100, 3.XM) sowie 5M- und 6M-Turbinen. Zudem stuft sie es als aktuellen Stand der Technik für die Blattlagerüberwachung ein. Bei Wartungsverträgen, die Großkomponenten einschließen, ist BBG+R mittlerweile eine technische Voraussetzung, um das systematische Blattlagerrisiko dauerhaft beherrschbar zu halten. Aktuell konzentriert sich die Installation auf Deutschland, wo die Deutsche Windtechnik über 670 der betroffenen Senvion-Anlagen im Service betreut. Aber auch in den angrenzenden Ländern steigt das Bewusstsein für die Rissproblematik und damit der Bedarf an BBG+-Systemen.
Fazit: Von reaktiv zu prädiktiv
Die Kosten eines übersehenen Blattlagerrisikos liegen nicht im Ersatzteil selbst. Sie entstehen durch exponentiell steigende Folgeschäden bis hin zum Blattersatz, lange ungeplante Stillstandzeiten, Fehlalarme, teure Notfall-Logistik und Produktionsverluste in sechsstelliger Höhe. Das BBG+-System von eolotec/Deutsche Windtechnik überwacht die Lager kontinuierlich mit Sensoren und erkennt Schäden früh genug, um genau diese Kosten zu vermeiden.
Infobox 1: Gegenüber dem bisherigen CMBB-Konzept bietet BBG+R nach Bewertung der Deutschen Windtechnik wesentliche Vorteile:
- Verbesserte Erkennung kritischer Rissentwicklungen
- Geringere Anzahl von Fehlalarmen
- Reduzierte Abhängigkeit von wiederkehrenden manuellen Inspektionen
- Höhere Anlagenverfügbarkeit
- Verbesserte sicherheitstechnische Risikobeherrschung
Infobox 2: Die Kostenlawine eines spät entdeckten Risses – eine Beispielrechnung
| Kostenfaktor* | Unentdeckter Riss bzw. Risserkennung mittels klassischen Monitorings (Quick Check bzw. CMBB)* | Risserkennung und -überwachung mit BBG+* |
|---|---|---|
| Ertragsausfall durch Stillstand |
|
|
| Krankosten Blattlager-Tausch |
|
|
| Ersatzteile + Logistik |
|
|
| Folgeschäden |
|
|
| Versicherungslücken |
|
|
| Wartungsplanung |
|
|
| Gesamtkosten |
|
|
*Grundlage der Beispielrechnung
- Rund 2.000 € Ertragsausfall pro Tag (in Starkwindphasen auch bis zu 4.000 €)
- Kosten für 1 Tag Großkran, stark abhängig von der Nabenhöhe: Zwischen EUR 60.000 € bis 120.000 €
- Kosten für Einsatz Windensystem (BGWS), je Blattlagertausch: 60.000 € (Einsatzdauer je Blattlagertausch mit BGWS (Bodengestütztes-Windensystem) ca. 7 Tage, mit einem Großkran ca. 4 bis 5 Tage)
- Kosten für 1 neues Blattlager: ca. 40.000 € bis 60.000 €
