© blickpixel- pixabay.com/ Windkraft
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Schweizer IWB nutzt IoT-Potenzial für mehr Effizienz

Monitoring für mehr Effizienz von Windkraftanlagen mit Internet of Things Daten

Die IWB (Industrielle Werke Basel) versorgt und vernetzt über 250.000 Kunden in der Region Basel und darüber hinaus mit Energie, Wasser und Telekommunikation. IWB ist führend in den Bereichen erneuerbare Energien und Energieeffizienz. Darüber hinaus besitzt das Unternehmen 22 Windparks, drei Photovoltaik-Großanlagen und mehrere mittlere bis kleine Photovoltaik-Dachanlagen in Frankreich, in Deutschland und in der Schweiz bzw. ist an diesen beteiligt.

Das Unternehmen war gefordert, Daten aus den SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)-Systemen von den 18 Windkraftanlagen, an denen IWB eine Mehrheitsbeteiligung hält, für Monitoring- und Analysezwecke verfügbar zu machen. Ziel war die Erreichung einer möglichst hohen Effizienz dieser Anlagen. Hierzu wurden die umfassenden, aus heterogenen Quellsystemen stammenden Daten zunächst auf einer Internet-of-Things (IoT)-Plattform vereint (Microsoft Cloud-Computing-Plattform Azure). Anschließend galt es, diese Daten über eine dedizierte Business-Intelligence-Lösung visualisierbar und auswertbar zu machen (QlikView als Cloud-Lösung)
Die Umsetzung des BI-Projekts übernahm die Informtec Ltd.liab.Co. Die BI-Spezialistin aus der Basel-Area gehört als Qlik Elite Solution Provider zu den führenden Qlik-Partnern der DACH-Region und verfügt über Projekterfahrung im Energie- und Industrie-4.0-Umfeld.

Fazit: Intelligentes Management von Windparks - Bereitstellung und Analyse von Daten aus den Supervisory Control And Data Acquisition-Systemen von Windkraftanlagen für das Windpark-Management. Mehr Effizienz und Produktivität, Überwachung der Stromproduktion länderübergreifend und in Echtzeit, weniger Standzeiten und weniger Kosten - mit Qlik View aus der Cloud.

Betrieben wird die QlikView-basierte Lösung auf der Swiss BI Cloud von Informatec zuverlässigen, kosteneffizienten Business-Intelligence-Plattform in der Cloud. Das auszuwertende Datenvolumen von anfänglich 50 Mio. Datensätzen wächst monatlich um drei bis vier Millionen. Die Datenaktualisierung erfolgt alle 15 Minuten.

‘Insgesamt 50 Signale werden ausgewertet’, erläutert Dirk Oehlmann, Asset Manager, IWB Industrielle Werke Basel. ‘So können wir die Stromproduktion länderübergreifend und in Echtzeit überwachen, was es uns ermöglicht, den Stromhandel sowie die Maintenance effizienter zu betreiben. ’QlikView liefert uns Entscheidungsgrundlagen, um effizienter Stromhandel zu betreiben, und ermöglicht uns mit automatisierten Warnmeldungen sowie vorausschauenden Analysen das sofortige Eingreifen bei Störungen in den Windkraftanlagen. Das verschafft uns die besten Voraussetzungen, um unsere Wettbewerbsfähigkeit langfristig zu halten und auszubauen.”

Durch die Integration von Wettervorhersagedaten lassen sich beispielsweise geplante Maintenance-Termine optimieren. Darüber hinaus meldet das Tool auffällige Werte der SCADA-Daten, sodass IWB frühzeitig die technischen Betriebsleiter der Anlagen informieren kann, die dann vor Ort der Ursache auf den Grund gehen. Zudem ist IWB mit dem QlikView-Tool in der Lage, sehr schnell monetär darzustellen, was Upgrades der Anlagen bringen.

Eine der Stärken von QlikView ist zudem die Möglichkeit, große Datenmengen auch aus der Vergangenheit auszuwerten und daraus Prognosen für die Zukunft abzuleiten. Solche Predictive Analytics nutzt auch IWB. ‘Wir haben uns zunächst auf die für die drehenden Teile in Windkraftanlagen sehr aussagekräftige Kennzahl Temperatur fokussiert’, erläutert Oehlmann. ‘Hierzu haben wir die Temperaturwerte in den Gearbox-Lagern aller sieben Anlagen in einem Windpark über mehrere Wochen aufgezeichnet, in einer Grafik dargestellt und einen Mittelwert errechnet. Sobald dieser Mittelwert um eine bestimmte Höhe – etwa 15 Prozent – überschritten wird, bekommen wir eine Warnmeldung. Dann beobachten wir, ob die Temperatur auf überhöhtem Niveau bleibt oder weiter steigt. In dem Fall informieren wir sofort den technischen Betriebsführer, damit dieser einen Techniker auf die Anlage schickt. Denn dann ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass es zu einem Ausfall kommt – und das können wir verhindern.’ Die Betriebsleiter und Hersteller erhalten automatisiert Tages-, Wochen- und Monatsberichte zugesendet. ‘Mit dem Einsatz von QlikView hat sich für uns eine ganz neue Welt erschlossen. Wir sind erstmals vollkommen informiert, was in jeder einzelnen Anlage unserer Windparks läuft bzw. nicht läuft. Wir können sofort reagieren und gegensteuern. Das bedeutet mehr Effizienz und Produktivität, weniger Standzeiten und weniger Kosten!’ so der Asset Manager bei IWB. Künftig soll insbesondere der Anwendungsbereich Predictive Maintenance weiter ausgebaut werden. Zudem ist geplant, neben den technischen auch Finanzdaten in QlikView abzubilden, eine dafür notwendige SAP®-Schnittstelle wurde bereits realisiert.

Vorteile auf einen Blick:
· Direktzugriff auf SCADA-Daten nahezu in Echtzeit
· Schnelle Auswertung grosser Datenmengen und Darstellung in verständlicher Form
· Volle Transparenz über Leistung und Zustand von Einzelanlagen und Windparks
· Überwachung und Vorhersage der Stromproduktion in Echtzeit
· Automatisierte Warnmeldungen bei Abweichungen von Normwerten
· Investitionssicherheit für Anlagen-Upgrades durch ROI-Berechnungen
· Kosteneinsparungen und Effizienzsteigerung durch Echtzeit-Monitoring und Predictive Maintenance


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