K u rzfassu n g sb an d - Graz University of Technology

Energieinnovation 2006 143
Die ereignisorientierten Ausfallkosten werden mit Hilfe einer System-Zuverlässigkeitsanalyse abgeschätzt
[4]. Hierbei wird jedem Betriebsmittel des Systems eine Maßzahl für die Folgen, welche sein
Ausfall verursacht, zugeordnet. Unter Ausfallfolgen versteht man in diesem Zusammenhang
Reparaturkosten und volkswirtschaftliche Kosten nicht gelieferter Energie. "Ereignisorientiert"
bedeutet, dass die Kosten pro Einzelereignis ohne Berücksichtigung der Häufigkeit ihres Auftretens
bestimmt werden. (Die Häufigkeit ist in der Erneuerungsdichte enthalten). Bei der Zuverlässigkeitsabschätzung
werden Kriterien wie Schaltanlagenkonfiguration, Netztechnik, übertragene Leistung,
Verbrauchertyp, Möglichkeit der Wiederversorgung unterbrochener Leistung durch Umschaltungen
oder Notstromversorgung usw. berücksichtigt.
Der Einfluss von Wartungen auf die Erneuerungsdichte wird durch ein deterministisches Modell mittels
der Lebensdauerdichtefunktionen ("Dichtefunktion" entspricht dem Differential der Verteilungsfunktion)
berücksichtigt [1]. Dagegen wird der Austausch von gealterten Betriebsmitteln mit Hilfe eines stochastischen
Modells [5] nachgebildet. Die Erneuerungsdichte wird in zwei Anteile aufgespaltet, wobei der
erste Anteil die Häufigkeit von Ausfällen durch Erreichen des Lebensdauerendes, der zweite die
Häufigkeit von Austausch vor Lebensdauerende beschreibt. Nach Multiplikation des ersten Anteils mit
den ereignisorientierten Ausfallkosten, des zweiten Anteils mit den Austauschkosten und Addition der
beiden Anteile erhält man den Risikoindex, welcher eine Basis für die Instandhaltungsplanung ergibt
[2]. Als Anwendungsbeispiel der beschriebenen Methode wird in Abb. 1 der Verlauf des Risikoindex in
Abhängigkeit vom Austauschzeitpunkt dargestellt. Zur Vereinfachung werden hier Wartungen, deren
Kosten einen dritten Anteil im Risikoindex bilden würden, vernachlässigt. Man erkennt in der Abbildung
ein Kostenminimum im Bereich von 20 Jahren. Austausch in kürzeren Zeitintervallen führt zu
einem deutlichen Anstieg der Gesamtkosten, Austausch in längeren Zeitintervallen bewirkt eine
erhöhte Nichtverlässlichkeit der Betriebsmittel und damit der Ausfallkosten, was ebenfalls eine
Zunahme der Gesamtkosten bewirkt. Damit ist gezeigt, dass der vorliegende Ansatz ein geeignetes
Element der Instandhaltungsplanung darstellt.
Kosten
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
20; 0,059
Kostenminimum
12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42
Zeitpunkt t (Jahre) des vorzeitigen Austausches des Betriebsmittels
Ausfall Austausch Summe
Abb. 1: Abhängigkeit der Summe aus Ausfall- und Austauschkosten vom Zeitpunkt des vorzeitigen
Austausches für 20kV Holzmasten
Schrifttum
[1] Stürmer, J.: Instandhaltungs- und Erneuerungsstrategien in Verteilungsnetzen. Dissertation Dortmund, Shaker
Verlag Aachen 2002.
[2] Demiri, B.; Theil, G.: Bestimmung eines Kosteneffizienzfaktors für die Wartungsplanung im Rahmen einer
Risiko- orientierten Instandhaltungsstrategie in elektrischen Netzen. Forschungsbericht FB3/2005. Institut für
Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft, Technische Universität Wien (2005).
[3] Demiri, B.; Theil, G.: Ermittlung der Lebensdauerverteilungsfunktionen von Betriebsmitteln elektrischer
Mittelspannungsnetze. Forschungsbericht FB4/2005. Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft,
Technische Universität Wien (2005)
[4] Theil, G.; Theil, M.; Theil, A.: Zuverlässigkeitsorientiertes Ranking der Betriebsmittel- (Leitungs-)
Wichtigkeit, ein Aspekt der Instandhaltungsplanung. 4. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU
Wien, 16.-18. Februar 2005. Wien, Österreich
[5] Theil, G.: Prognose der Altersverteilung von Komponenten elektrischer Energienetze. Forschungsbericht
FB2/2004, Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft. Technische Universität Wien, 2004.