Ratingen, 12. Oktober
2020 – SPIE, der unabhängige europäische Marktführer für multitechnische
Dienstleistungen in den Bereichen Energie und Kommunikation, betreibt etwa 40
Windpark-Umspannwerke. Seit über 20 Jahren schließt SPIE auch erneuerbare
Energien – zum Beispiel Windparks – über Umspannwerke an das Stromnetz an und
plant und errichtet moderne Schaltanalagen. Dabei steht der effektive und
effiziente Betrieb der Energieinfrastruktur und die Gewährleistung einer hohen
Einspeisesicherheit im Vordergrund. Dafür setzt SPIE zunehmend auf innovative digitale
Lösungen.
Expertenwissen
kombiniert mit künstlicher Intelligenz
Einige
digitale Lösungen hat SPIE bereits im Einsatz, die das enorme Potenzial von
künstlicher Intelligenz (KI) nutzen: Predictive Maintenance ermöglicht eine vorausschauende
Fehlererkennung. KI analysiert Sensor-, Bild- und Wetterdaten und gibt Handlungsempfehlungen
für den Anlagenbetrieb. Im Optimalfall lassen sich mit einem Frühwarnsystem zur
Instandhaltungsoptimierung Ausfälle und Störungen vermeiden, bevor sie
entstehen und Techniker gezielter einsetzen.
Experten
von SPIE überwachen heute in der Netzleitstelle des SPIE Schaltanlagenbau
Berlin den Betrieb der Windpark-Umspannwerke, nehmen Schalthandlungen „remote“,
also per Fernüberwachung, vor und koordinieren Entstörungseinsätze. Auf diese
Weise wird die hohe Anlagenverfügbarkeit zu jeder Zeit sichergestellt. „Wir sind nun dabei, die heutigen technischen
Möglichkeiten noch stärker zu nutzen, um innovative Monitoring-Lösungen für
bereits existente Anlagen zu entwickeln. Wir setzen gemeinsam mit unseren
Kunden Bilderkennungstechnologie und Algorithmen bei der Auslesung von Sensoren
in Windpark-Umspannwerke ein, um Störungen effektiv zu beheben und potentielle
Anlagenfehler frühzeitig zu erkennen“, erklärt Alexandra Krämer, Innovationsmanagerin
im Geschäftsbereich High Voltage von SPIE Deutschland & Zentraleuropa.
Leistungssteigerung durch Bilderkennungssoftware
SPIE
hat mit der Partnerfirma Hesotech eine DocuCam für Umspannwerke entwickelt, um
Störungen frühzeitig zu erkennen, ohne dass Personal vor Ort ist. Moderne
Kamerasysteme, die mit Bilderkennungssoftware arbeiten, übernehmen
Sichtkontrollen und geben Informationen an die Netzleitstelle, sobald sich
beispielsweise ein Messwert außerhalb des definierten Toleranzbereichs
befindet. „Bisher wurde zwar eine
Fehlermeldung über das Leitsystem in dem betroffenen Umspannwerk gemeldet,
konnte aber nicht detaillierter analysiert werden. Jetzt können wir die Störung
genauer definieren und bereits vorab notwendige Maßnahmen zur Fehlerbehebung
einleiten“, erklärt Klauspeter Pein. Dies erspare nicht nur doppelte
Wegezeiten zum Umspannwerk, sondern gestalte die Betriebsführung für Techniker
und Betreiber effektiv und effizient. Die DocuCam für Umspannwerke hat der
Multitechnik-Dienstleister gerade zum Patent angemeldet.
Einsatz eines digitalen Zwillings
Die
ermittelten Echtzeitdaten aus Sensorik und Kamerasystem, die Anlagenwerte sowie
die technischen Rahmenbedingungen des Umspannwerks verschmelzen in einem digitalen
Zwilling miteinander. Der digitale Anlagenzwilling visualisiert die Stamm- und
Echtzeitdaten so, dass der Anlagenbesitzer nachhaltige Asset-Entscheidungen wie
beispielsweise den Tausch von Anlagenteilen auf Basis der technischen
Konzeptvorschläge von SPIE treffen kann. Ein digitales Abbild der Anlage
ermöglicht den Zugriff auf Informationen zu jedem einzelnen Bauteil. „Beim Klick auf den Transformator werden
beispielsweise sämtliche verfügbare Wartungsprotokolle, aber auch Pläne und
Herstellerinformationen bereitgestellt. Diese Informationen werden in einem
benutzerdefinierten Dashboard übersichtlich zusammengeführt und
Handlungsempfehlungen auf Basis der Daten abgeleitet“, erläutert Klauspeter
Pein, Leiter der Berliner Netzleitstelle bei SPIE.
Digitale Weiterentwicklung
Elektrotechnische
Informationen des Leitsystems wie Strom, Spannung, Wirk- und Blindleistung
können mit den Daten der Bilderkennungssoftware im digitalen Zwilling verknüpft
werden, um die Fehleranalyse zu unterstützen. Hier liegt das tatsächliche Potenzial:
„Je länger die lernfähige Software des
digitalen Zwillings Störungen mit Zustandsinformationen vergleicht, umso besser
können aus diesen Verhaltensmustern potentielle Störungen vorhergesagt werden,
bevor diese auftreten. Allein mithilfe der Kameras können jedoch bereits heute
Serviceeinsätze reduziert werden“, berichtet Alexandra Krämer.
Ein
weiterer Vorteil der Digitalisierung: Das System kann schneller erfassen, wann
welche Arbeiten in welcher Anlage notwendig sind, um den effizienten Einsatz
der Servicetechniker vorzubereiten. Dazu bezieht es Online-Informationen wie
zum Beispiel Wetterberichte der Region mit ein, so dass die Netzleitstelle zum
Beispiel keine Abschaltungen an besonders windreichen Tagen plant.
Klimaneutrale Zukunft
Die
Erzeugung von erneuerbaren Energien aus Wasser, Wind, Biomasse und Sonnenlicht
nimmt zu. Jahr für Jahr decken erneuerbare Energien einen immer größer
werdenden Teil des Stromverbrauchs in Deutschland ab. Die Gestaltung einer
klimaneutralen Zukunft ist daher einer der größten Marktchancen: SPIE hat eine
hohe Expertise im Energiebereich und erleichtert mit seinen Lösungen den Zugang
zu kohlenstoffarmen Energien und unterstützt die Energieeffizienz von Gebäuden
und Anlagen seit vielen Jahren zuverlässig. So beweist sich der
Multitechnik-Dienstleister seit vielen Jahren als verlässlicher Partner für die
Netzbetreiber zur Umsetzung der Energiewende.
