Archiv der Kategorie: Instandhaltung

Was hält ein technisches System betriebsbereit und welche Voraussetzungen sind hierbei zu erfüllen? Und welche Kriterien bestimmen den Lifecycle technischer Systeme? Lesen Sie in der Kategorie Instandhaltung, was systemspezifische Aktivitäten ausmacht und wie sie sich entwickeln.

Risikomanagement braucht Sicherheitssysteme: Instandhaltung hält Sicherheitsstandard aufrecht

Der Sicherheitsstandard einer Maschine oder Anlage definiert sich über die Art und den Umfang seiner Sicherheitssysteme. Und zweifelsfrei unterliegt auch ein Sicherheitssystem einem bestimmten Lebenszyklus. Entsprechendes Wissen zu Ausfallverhalten und Standzeiten von Komponenten resultiert aus Labortests und den Erfahrungswerten aus dem Systembetrieb. Insofern sind natürlich auch Sicherheitssysteme auf ihre Funktionen und Baugruppenzustände zu überprüfen und instandzuhalten. Definierte Prozesse geben vor, wann, wie oft und auf welche Weise dies zu geschehen hat. Instandhaltung ist somit integraler Bestandteil eines betrieblichen Risikomanagements. Mehr noch, denn ohne die konsequente Umsetzung geplanter Instandhaltungsaktivitäten verkommt ein definierter Sicherheitsstandard zu Makulatur.

Sicherheitssysteme im AKW

Der Betreiber des AKW Fukushima hat offenbar Inspektionen vernachlässigt. Der Spiegel berichtete am 21.3.2011 über Japans Atomaufsicht, die den AKW-Betreiber hierzu öffentlich angeprangert hat. Gleichzeitig soll die Behörde erklärt haben, dass die ausgefallenen Inspektionen kein unmittelbares Risiko für die Sicherheit des Kraftwerks darstellen würden. Ja was denn nun? Schlampereien, die kein Problem darstellen? Solche widersprüchlichen Äußerungen machen deutlich, wie sehr selbst die höchsten Sicherheitsstandards im Alltag eines Routinebetriebs konterkariert werden können. Gleichgültig aus welchen Gründen, es passiert einfach! Nur macht es einen Unterschied, ob hieraus maximal ein “Störfall mit überschaubaren Folgen” resultieren kann oder auch eine “Katastrophe mit unkalkulierbaren Konsequenzen” denkbar ist. Letztere gibt Anlass, einen entsprechenden Systembetrieb generell in Frage zu stellen.

Sicherheitssysteme und die Haftung

Erwähnenswert in diesem Zusammenhang ist sicherlich auch das Thema Haftung für Umweltrisiken, insbesondere im Hinblick auf eine korrespondierende Produkthaftpflicht: Der Versicherungskonzern AXA verweist auf Haftungsfälle, die für Unternehmen existenzbedrohend sein können. Sicherlich gilt das auch für die Havarie im AKW Fukushima, die neben Personenschäden und Todesfällen auch japanische Produkte in Mitleidenschaft gezogen hat. Wie der Bundesverband Materialwirtschaft, Einkauf und Logistik e.V. (BME) berichtet, formieren sich derzeit Unternehmen in Krisenstäben, um die Frage möglicher Kontamination japanischer Lieferungen zu klären. Gesucht werden alternative Hersteller und Produkte.

Nachtrag am 30.04.2013

Die Tragödie geht weiter. Wie der Spiegel berichtet, laufen die Fukushima-Reaktoren mit Grundwasser voll, womit es kontaminiert wird. Man versucht offenbar einerseits, den Wasserfluss von den Reaktorgebäuden fernzuhalten und andererseits die in Strahlungsbereiche fließende Wassermassen in Tanks aufzufangen und zu speichern.

Worst Case Szenarien im AKW FUKUSHIMA: Unzureichender Sicherheitsstandard eskaliert Naturkatastrophen

Die katastrophale Störfallsituation im japanischen AKW FUKUSHIMA ist Folge einer Verkettung zweier Naturkatastrophen, meint das deutsche Atomforum. Worst Case Szenarien haben vorgeführt, dass Sicherheitsstandards ihre Grenzen haben. Netz und Infrastruktur sind zerstört, was dem Erdbeben angelastet wird. Der anschließende Tsunami gilt als Ursache für den Ausfall der Notstromanlage und des Reaktorkühlsystems. Das Atomforum definiert eine Verkettung dieser Naturkatastrophen als “in Deutschland nicht vorstellbar”.

Worst Case – Szenarien einschätzen

Es drängt sich die Frage auf, weshalb sich die japanischen Kraftwerksbetreiber eine solche Verkettung auch nicht vorstellen konnten. Japan ist immerhin ein Hochtechnologie-Land mit extrem ausgeprägtem Sicherheitsbedürfnis und Qualitätsbewusstsein sowie ausgiebiger Erfahrung mit Erdbeben. Es ist sicherlich zweifelsfrei, dass Worst-Case-Szenarien für den Betrieb von Atomkraftwerken weitgehend durchgespielt sind. Und für diese Szenarien darf man auch annehmen, dass sicherheitstechnische Vorkehrungen in ausreichendem Maße in Atomkraftwerken integriert sind. Problematisch sind offenbar die als unwahrscheinlich definierten Konstellationen, die wider Erwarten den Totalausfall von Sicherheitssystemen verursachen.

Worst Case – Vergleiche ziehen

Aufgrund des japanischen Szenarios plant die deutsche Bundesregierung neue Sicherheitschecks für alle deutschen AKWs. Als Resultat sind drei Möglichkeiten denkbar:

  • Man kommt zu dem Ergebnis, dass die Sicherheitstechnik der deutschen AKWs dem japanischen Szenario standgehalten hätte und sieht keinen weiteren Handlungsbedarf.
  • Man kommt zu dem Ergebnis, dass die Sicherheitstechnik der deutschen AKWs dem japanischen Szenario nicht standgehalten hätte und veranlasst entsprechende Nachrüstungen.
  • Man kommt zu dem Ergebnis, dass die Sicherheitstechnik der deutschen AKWs dem japanischen Szenario nicht standgehalten hätte. Trotzdem wird aufgrund der als gering definierten Eintrittswahrscheinlichkeit in Deutschland auf eine sicherheitstechnische Nachrüstung verzichtet.

Worst Case – das Unmögliche berücksichtigen

Es drängt sich auf, bei den geplanten AKW-Sicherheitschecks auch weitere bisher als “unvorstellbare Verkettungen” bezeichnete Konstellationen zu berücksichtigen. Allerdings liegen die anstehenden AKW-Nachrüstungen jetzt schon im Milliardenbereich, wie der Spiegel am 30.8.2010 berichtete. Hinzu kommt, dass selbst bei einer umfassenden Ausdehnung der AKW-Nachrüstungen, im Hinblick auf bisher undenkbare Katastrophenszenarien, trotzdem noch eine Sicherheitsgrenze zu definieren wäre. Und auch diese kann aufgrund einer Verkettung bestimmter, ungünstiger Ereignisse überschritten werden und in eine Katastrophe münden.

Am 4. August 2010 hat die Bundesregierung einen nationalen Aktionsplan für erneuerbare Energien beschlossen. Er sollte forciert realisiert werden.

Service und Instandhaltung: Ökologisch und ökonomisch orientiertes Instandhaltungskonzept im Trend

Die Instandhaltung im Bereich Facility Management tendiert zu einer automatisierten Überwachung als Software-as-a-Service-Lösung (SaaS). Kontinuierlich aufgezeichnete Messdaten werden zusammengeführt, um Aktivitäten der Instandhaltung, Inspektion und Wartung zu initiieren. Hierzu kommuniziert ein im Gebäude installiertes System mit einer zentralen Internet-Plattform. Die Verbrauchs- und Messdaten sind für Anwender visualisiert dargestellt und erlauben entsprechende Vergleiche. So ist es beispielsweise möglich, Differenzen in der Energiebilanz festzustellen und darauf zu reagieren – soweit das Konzept aus dem Beratungs- und Softwarehaus Bestence.

Dass eine solche Überwachung durchaus Sinn macht, beweist ein vom Deutschen Verband für Facility Management (GEFMA ) durchgeführtes Benchmarking.

Erfasst und ausgewertet wurden mehr als 2800 Gebäude mit einer Brutto-Gesamtfläche von über 10,5 Millionen Quadratmeter. Im Ergebnis liegen die Nutzungskosten für die Gebäudetypen Büro, Industrie und Labor pro Jahr deutlich über 100 €/m² der Brutto-Gesamtfläche. Allein die Instandhaltungskosten sind in Bürogebäuden in 2010 gegenüber dem Vorjahr um mehr als 40 % angestiegen. Ziel des GEFMA ist es, den Lebenszyklus von Gebäuden sowohl bei der Neuerrichtung als auch bei Sanierungen zu optimieren. Während einer möglichst langen technischen Nutzungsdauer soll lediglich ein Minimum an Energie und Instandhaltungskosten aufgewendet werden.

Auch für den Service von Maschinen und Anlagen gibt es Bestrebungen, Aktivitäten nach einem ökologisch und ökonomisch sinnvollen Instandhaltungskonzept durchzuführen.

So propagiert das Institut für Turbomaschinen und Fluid- Dynamik (TFD) Verschleißteile nicht einfach durch neue Teile zu ersetzen. Vielmehr sollen betriebsbeanspruchte Komponenten möglichst wieder aufbereitet und weiterverwendet werden. Das Prinzip des reparierten Austauschteils ist natürlich nicht neu. Das TFD forciert hier allerdings eine umfassende Regeneration komplexer Investitionsgüter. Und zwar für möglichst viele Komponenten und Bauteile, die in vielfältigen funktionalen Beziehungen zueinanderstehen. Ein entsprechender Sonderforschungsbereich erarbeitet hierzu die wissenschaftlichen Grundlagen.

Technische Überholungen können sowohl von Original-Herstellern als auch von Dritten durchgeführt werden.

Als solche stehen autorisierte Dienstleister bereit, eventuell aber auch nicht autorisierte Dienstleister und im ungünstigsten Fall Ersatzteilpiraten. Insofern ist die Regeneration von Komponenten immer auch mit der Frage verbunden, wie diese als Originalteile geschützt und kontrolliert werden können. Außerdem ist im Hinblick auf eine kurzfristige Lieferfähigkeit von Ersatzteilen dafür zu sorgen, dass immer auch eine adäquate Menge an neuen Komponenten zur Verfügung steht. Das richtige Verhältnis zwischen aufbereiteten und neuen Teilen ist eine Frage der Ersatzteillogistik.

Ein in diesem Sinne durchdachtes Instandhaltungskonzept propagiert beispielsweise die Piepenbrock Unternehmensgruppe

Nach deren Definition sind zwei Szenarien denkbar. Das erste beschreibt die Senkung der Instandhaltungskosten bei einer gleichbleibenden technischen Verfügbarkeit der Produktionsanlagen. Alternativ wird angeboten, die Instandhaltungskosten auf gleichem Niveau zu halten und dafür die technische Verfügbarkeit der Produktionsanlagen zu steigern. Dieses Konzept einer Pro-Aktiven Instandhaltung orientiert sich also an den konjunkturellen Auslastungsschwankungen eines Produktionsbetriebs. Voraussetzung hierbei ist, dass Anlagen und Maschinen in ihrer Bedeutung klassifiziert werden. Piepenbrock orientiert sich an vier Bereichen, in denen definiert ist für welche Systeme:

  • auf Störfälle reagiert werden muss;
  • turnusmäßige Instandhaltungsmaßnahmen durchgeführt werden, ohne die effektive Systembelastung zu berücksichtigen;
  • neben der periodischen Wartung und Inspektion auch ein vorbeugender Teileaustausch vor dem Eintritt eines Schadensfall durchgeführt wird;
  • extrem hohe Sicherheits- und Zuverlässigkeitsansprüche bestehen, mit explizit darauf abgestimmten Servicemaßnahmen.

Dieses Instandhaltungskonzept berücksichtigt somit nicht nur flexible und zeitnahe Serviceaktivitäten sondern auch einen ausgewogenen Einsatz personeller und materieller Ressourcen.

Technische Zuverlässigkeit gewährleisten: Verlässliche Systeme methodisch realisieren

Dass die Zuverlässigkeit technischer Produkte als entscheidendes Verkaufsargument betrachtet wird, ist eigentlich keine neue Erkenntnis. Welche Methoden angewendet werden, um Zuverlässigkeit zu garantieren, ist eine andere Frage. Zur Erörterung dieser Thematik hat der VDI eine “Fachtagung Technische Zuverlässigkeit” angesetzt. Die vorläufigen Programmpunkte beschreiben das Zuverlässigkeitsmanagement für komplexe Systeme. Maßgeblich sind hierbei Simulationen und experimentelle Untersuchungen sowie Ausfalldaten aus Laborversuchen und Kundendiensterkenntnissen. Außerdem erscheint es relevant, den “menschlichen Einfluss” zu berücksichtigen.

Technische Zuverlässigkeit bei  Availon

So hat zum Beispiel die Availon GmbH einen herstellerunabhängigen Generator für Windenergieanlagen konzipiert. Dieser Generator soll sowohl einen zuverlässigen wie auch langlebigen Betrieb garantieren. Entsprechende charakteristische Merkmale manifestieren sich in einer hohen Drehzahlvariabilität, optimierten elektrischen und mechanischen Eigenschaften; sowie einem verbesserten Schutz vor Verschmutzung und einem effizienteren Kühlkonzept. Auf diese Weise lässt sich der Generator sowohl kostengünstig betreiben als auch leicht montieren und instandsetzen.

Technische Zuverlässigkeit bei Seagate

Die Seagate Technology LLC setzt bei ihrer ersten “1 Terabyte Festplatte” auf eine verbesserte Datenintegrität und bemerkenswert hohe Zuverlässigkeit. Diese wird mit 1,4 Millionen Stunden “Meantime between Failure (MTBF)” beziffert. Außerdem soll eine optional verfügbare Datenverschlüsselung gewährleisten, dass die gesicherten Daten vor unbefugten Zugriffen durch Dritte geschützt sind; und zwar über den gesamten Lebenszyklus des Gerätes. Diese Lösung empfiehlt sich somit für kompakte Server- und Speichersysteme in Rechenzentren.

Technische Zuverlässigkeit bei Baumüller

Mit ihren Antrieben für die Medizin- und Rehatechnik bietet die Baumüller Holding GmbH & Co.KG eine lebensrettende und lebenserhaltende Zuverlässigkeit. Hierzu sind die jeweiligen Bereiche des Motorenportfolios mit diversen Merkmalen und Eigenschaften ausgerüstet. Dazu gehören eine Platz sparende, flache Bauweise; ein optimierter Gleichlauf; hohe Bedienungssicherheit; hohe Überlastfähigkeit; dynamische Betriebseigenschaften; gute Belüftungsmöglichkeiten; sowie ein hoher Wirkungsgrad.

Technische Zuverlässigkeit bei DEKRA

Sicherlich muss Zuverlässigkeit auch nachweisbar sein, insbesondere wenn es um die Einhaltung von kritischen Grenzwerten geht. So hat die DEKRA Industrial GmbH ein Verfahren entwickelt, um das von Biogasanlagen ausgestoßene Formaldehyd kontinuierlich in Echtzeit zu messen. Das Besondere: Der Betreiber kann die Anlage während der Messung so nachregeln, dass sie den erforderlichen Grenzwert wieder einhält. Bei dem bisherigen “diskontinuierlichen Verfahren” war eine entsprechende Bewertung und Korrektur offenbar erst nach knapp zwei Wochen möglich.

Zuverlässige Systeme – Service definiert sich über garantierte Verfügbarkeit

Von technischen Systemen wird eine hohe Zuverlässigkeit erwartet. Systemprobleme lassen sich trotzdem nicht ausschließen. Um teure Ausfallzeiten abzufangen fordern Kunden gegebenenfalls eine vertraglich garantierte Verfügbarkeit. Die entsprechende Kennzahl ermittelt man über die Differenz zwischen Betriebszeit und Ausfallzeit, im Verhältnis zur Betriebszeit. Dieser prozentuale Wert ist allerdings nur dann aussagekräftig, wenn auch die Zeiträume definiert sind. Tendenziell wird ein 24-Stunden-Betrieb vereinbart, bei minimierten – geplanten und ungeplanten – Ausfallzeiten. Somit liegt auf der Hand, dass ein gestörter Systembetrieb möglichst über modulare, schnell austauschbare Einheiten wiederhergestellt wird. Bemühungen um möglichst permanent verfügbare Systeme sind facettenreich.

Zuverlässige Systeme nach DEKRA

Die DEKRA Automobil GmbH untersucht die Verfügbarkeit von Elektrofahrzeugen. Ermittelt wird, wie häufig die Batterien aufgeladen werden müssen und wie sich die Ladezeiten auf die Alltagstauglichkeit der Fahrzeuge auswirken.

Zuverlässige Systeme nach Pixmania-PRO

Die Pixmania-PRO steht für die internationale Verfügbarkeit von Dropshipping-Services, einer neutralen Versandabwicklung im Händlerauftrag. Entsprechenden Support erhalten sowohl kleine Reseller als auch große Versandhäuser und Großunternehmen mit sogenannten “Whitelabel-shops”.

Zuverlässige Systeme nach  Giesecke & Devrient

Die Giesecke & Devrient GmbH gewährleistet die kurzfristige Verfügbarkeit von Diensten im Rahmen der weltweiten Verwaltung von Bankendaten. So können “Card Management and Issuance” sicherstellen, dass zum Beispiel Daten von Zahlungsverkehrskarten im Verlustfall schnellstmöglich wieder zur Verfügung stehen.

Zuverlässige Systeme nach Deutsche Windtechnik

Die Deutsche Windtechnik AG garantiert eine 97-prozentige Verfügbarkeit von Windenergieanlagen über einen umfassenden Vollwartungsvertrag. Der Vertrag umfasst nicht nur die Behebung von Schäden an den Hauptkomponenten, sondern deckt auch Schäden ab, die durch äußere Einwirkungen und höhere Gewalt entstehen.

Zuverlässige Systeme nach BMWi

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) strebt langfristig an, die Verfügbarkeit von Hochleistungsnetzen flächendeckend auszubauen. Bis Ende 2010 sollen alle Regionen mit Breitbandanschlüssen von 1 Mbit/s versorgt sein. Als Zwischenziel sollen bis Ende 2014 für 75 Prozent aller Haushalte Anschlüsse mit 50 Mbit/s verfügbar sein.

RFID-Technologie – Vielfältige Einsatzmöglichkeiten sicher nutzen

Die RFID-Technologie hat mittlerweile eine große Bandbreite erreicht. Es gibt standardisierte und kundenspezifische RFID-Komponenten für das öffentliche Verkehrswesen, Zutrittskontrollen, RFID-basierte Wegfahrsperren, Tieridentifikation, Bibliotheken, Industrie und Logistik. Und die Produktionskapazität ist enorm; so verweist beispielsweise die SMARTRAC N.V. auf ihre in den USA gefertigten und gelieferten “hochsicheren Inlays für elektronische Pässe”: eine Anzahl von über 1 Million Komponenten nur im Juli 2010.

RFID-Technologie – Der Bedarf

Mittelständischen, deutschen Unternehmen wird allerdings unterstellt, die Radio Frequenz Identifikation zu wenig zu nutzen. Die zahlreichen Möglichkeiten von RFID sind oft nicht bekannt oder es fehlt an der nötigen Hilfestellung zur Einführung der Technologie; so das Fraunhofer IAO, und verleiht aus diesem Grund auch in 2010 den RFID Mittelstandsaward; der RFID-Lösungen auszeichnet, die sich in möglichst vielen Unternehmen integrieren lassen.

RFID-Technologie – Die Notwendigkeit

Das Forum Vision Instandhaltung hält mobile Instandhaltung ohne RFID für undenkbar; als Vorteil von RFID-Systemen gegenüber anderen Identifizierungssystemen gilt, dass Transponder nicht nur gelesen werden können, sondern auch beschreibbar sind; womit ein solchermaßen ausgestattetes, mobiles Instandhaltungssystem administrative Vorgänge verringert, verkürzt und außerdem die Qualität der Information erhöht.

RFID-Technologie – Die Experten

Der Bedarf an RFID-Experten ist jedenfalls erkannt; denn das Forschungsinstitut für Rationalisierung macht Unternehmen fit für den Umgang mit RFID-Systemen: indem Führungskräfte entsprechend zertifiziert werden; konkret geht es dabei um:

  • RFID-Grundlagen und Hardware;
  • RFID-Anwendungsszenarien;
  • Softwaresysteme für den RFID-Einsatz;
  • Prozessoptimierung und RFID-Einführung;
  • Wirtschaftlichkeitsbewertung.

RFID-Technologie – Der Einsatz

Auch das Informationsforum RFID will den weiteren Einsatz der Radiofrequenz-Identifikation fördern und der Diskussion um ihre Anwendung neue Impulse geben: im Hinblick auf den Handel; die Konsumgüterindustrie; die Automobilbranche; die Informationstechnologie und die Dienstleistung. Und für den sicheren RFID-Einsatz steht die “Technische Richtlinie TR RFID, BSI TR-03126”; so das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik.

Atomkraftwerke altern – und aktivieren einen Planungsprozess

Bis zum Jahr 2015 müssten etwa 40 neue Kernkraftwerke gebaut werden, um die Anzahl der aktiven AKWs konstant zu halten; bei einer erwarteten Laufzeit von 40 Jahren und zusätzlich zu den ohnehin geplanten Anlagen. Bis 2025 liegt der erforderliche Zuwachs sogar bei rund 190 neuen Reaktoren. Begründet wird dieses Szenario mit dem aktuellen Durchschnittsalter der 435 weltweit aktiven Kernkraftwerke: und das liegt bei 25 Jahren.

Atomkraftwerke – Laufzeit für Planung, Bau und Betrieb

Bei einer durchschnittlichen Kraftwerk-Laufzeit von 40 bis 50 Jahren ist die zweite Lebenshälfte der Anlagen im Durchschnitt also erreicht. Ob nun ein solches Ziel überhaupt realisierbar ist, hängt nicht zuletzt von der Planungs- und Bauzeit für einen neuen Reaktor ab; diese wird von der „Prognos AG” auf 15 bis 25 Jahre geschätzt. Jedenfalls erwarten Organisationen wie die „Internationale Energie Agentur” und die „Internationale Atomenergieorganisation” einen zunehmenden Anteil der Kernenergie am weltweiten Energiemix; bedingt durch eine bessere internationale Zusammenarbeit und Fortschritte bei der Kraftwerkstechnologie.

Atomkraftwerke – Globaler Status

In den USA sind 90 Prozent der 104 Atomkraftwerke bereits mehr als 20 Jahr alt, die Hälfte ist sogar schon mehr als 30 Jahr am Netz. In Westeuropa sind 65 Prozent der Reaktoren zwischen 21 und 30 Jahre alt, weitere 20 Prozent bereits über 30 Jahre in Betrieb. Jüngere Anlagen stehen vor allem in Osteuropa, Indien und Ostasien. Dort finden sich auch die meisten der weltweit im Bau befindlichen und geplanten Reaktoren; so das ifo Institut für Wirtschaftsforschung e.V. an der Universität München.

Nachtrag 2013: Atomkraftwerke und der Stresstest

Nach dem Ausstieg aus der Kernenergie in Deutschland gilt es, den Betrieb von Kernkraftwerken in europäischen Ländern – die an deren Nutzung festhalten wollen – stetig zu verbessern. Das deutsche Bundesumweltministerium propagiert, sämtliche noch aktiven, europäischen Kernkraftwerke einem Stresstest zu unterziehen. Die zweite europäische Konferenz zur nuklearen Sicherheit, am 11./12.06.2013 soll eine nukleare Sicherheitsstruktur in Europa schaffen.