Tools


Siemens Worldwide

Das Magazin

Language

 

Contact

Kontakt
Das Magazin
Abonnieren
Aus Michael Weinholds Notizbuch: Die komplexen Datenströme lassen sich nur mit Sensortechnologie regeln, die eine Entscheidungsunterstützung in Echtzeit ermöglicht.

Kolumne

Daten verwalten – Netze verwalten

Mit der Vielfalt der Anlagen und Anwendungen nimmt auch die Komplexität des Energiesystems insgesamt zu. Wie können Datenerfassung, Datenverarbeitung und Entscheidungsunterstützung diese Komplexität bewältigen helfen? Digitale Lösungen helfen Betreibern wie Konsumenten.

Michael Weinhold, CTO von Siemens Energy Management

 

“Früher war alles viel einfacher” – eine Äusserung, die man von Menschen ab einem gewissen Alter regelmäßig hört. Und in mancher Hinsicht trifft diese Verallgemeinerung sogar zu. Wenn ich auf eines meiner eigenen Fachgebiete schaue – die Wissenschaft der Energieverteilungs- und Netzleitsysteme – so ist nicht zu leugnen, dass wegen der über die letzten Jahrzehnte gewachsenen Komplexität elektronische Lösungen zur Steuerung, Überwachung, Prognose und Handhabung stark an Bedeutung gewonnen haben.

Früher, als Energie nur von regelbaren Kraftwerken geliefert wurde, waren Netzplanung und Kraftwerksbetrieb tatsächlich noch deutlich weniger komplex als heute. Unter vorhersehbaren externen Bedingungen ließen sich problemlos Prognosen erstellen, und die gesamte integrierte Wertschöpfungskette der Energieversorgung war leicht zu kontrollieren. Umso bemerkenswerter ist relativ junge Entwicklung hin zu Daten als einem entscheidenden technologischen Faktor. Schon als ich in den 1980ern Elektroingenieurswesen studierte, haben wir Energietechniker in unserem Labor mehr digitale Signalprozessoren benutzt als jede andere Abteilung der Universität, sogar mehr als die Studenten der Signalverarbeitung!

Durch die unregelmäßige Einspeisung von erneuerbaren Energien, hauptsächlich aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen, hat sich die Situation geändert. Für Kraftwerkeigner sind Erhebung und Analyse von Daten immer äußerst wichtig gewesen, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Deshalb bin ich sicher, dass Kraftwerkeigner und -betreiber bestätigen, dass das gesamte Energiesystem komplexer geworden ist, auch weil der Kraftwerksbestand so vielfältig ist wie nie zuvor, genau wie das Spektrum von beteiligten Parteien und Investoren.

Komplexität beherrschen

Heutzutage müssen Kraftwerkbetreiber Strommärkte wie die European Energy Exchange verfolgen, und zwar inklusive des Day-Ahead- und Intraday-Handels; außerdem müssen sie den Kraftwerksbetrieb auf die globalen Gas- und Kohlemärkte abstimmen, sowie das Produktionsvolumen mit der wachsenden Zahl anderer Faktoren im Energiemix koordinieren, wie zum Beispiel Fernwärme- und Fernkältenetze, Elektroautos und dezentrale Energieerzeuger oder Energiespeicher. Beherrschbar wird diese Komplexität nur mit Sensortechnologie zur Ableitung von Daten und Informationen zur Entscheidungsunterstützung in Echtzeit. Und hier bietet Siemens Sensoren und Flottensteuerungssysteme mit einer nahtlos integrierten Informationsebene für die digitale Entscheidungsunterstützung und den automatisierten Betrieb. Meines Wissens bietet kein anderes Unternehmen ein solch breites Spektrum von Datenlösungen oder hat auch nur annähernd so viel Wissen und Erfahrung über das gesamte Spektrum der Hardware.

Infolge der digitalen Revolution der letzten Jahrzehnte wird unsere Infrastruktur immer dezentralisierter. Sie bildet Mikronetze und auf Haushaltsebene sogar Nanonetze aus. Ich stelle mir es so vor, daß sich unser Energiesystem zu einem System von Zellen entwickelt, die untereinander Energie austauschen – doch um diesen Austausch zu koordinieren, ist Intelligenz innerhalb der Zellen und zwischen ihnen erforderlich. Diese Zellen können ganze Städte und Industrien oder auch Teile davon sein; die Energie tauschen sie durch Übertragungsnetze aus, wozu auch transkontinentale Supernetze gehören werden. Werden diese Zellen irgendwann in der Lage sein, sich mittels einer eingebauten Intelligenz selbst zu verwalten, oder werden sie zentrale Koordination brauchen? Das wird sich erst noch zeigen. 

In einer immer komplexeren Welt werden Datenverarbeitung und Entscheidungsunterstützung zu Grundvoraussetzungen für den erfolgreichen Anlagenbetrieb.
Michael Weinhold

Stabilität gewährleisten

Mit anderen zu teilen, war historisch betrachtet schon immer ein Baustein für Verläßlichkeit. In einem erfolgreich integrierten Energiesystem müssen selbstorganisierte Zellen Informationen austauschen. Dafür müssen sowohl die zentralisierte als auch die dezentralisierte Koordination verbessert werden. Da gesteigerte Komplexität zu Systeminstabilität führen kann, ist Datensicherheit für die Durchsetzung von Regeln und Kontrolle unverzichtbar. Die Betreiber von Kraftwerken oder Umspannwerken werten Daten aus ihrer Technik aus, überwachen Verwaltung und Betrieb des Kraftwerks und nutzen Kerndaten auch für eine effektive Unternehmensplanung – idealerweise geschieht das in einer einzigen Datenbank. Betrachten wir das Geschäftsszenario des Kunden über den rein technischen Aspekt hinaus, erkennen wir, dass eine erhöhte Flexibilität gleichzeitig zu erhöhter Effizienz und Rentabilität führt. Auch die Konsumenten müssen Teil der Lösung sein: So können wir ihnen Anreize für bestimmtes Verhalten bieten, wie etwa für das Abschalten von Lasten zu Spitzenzeiten, um so zu helfen, das Netz zu stabilisieren.

In einer immer komplexeren Welt werden Datenverarbeitung und Entscheidungsunterstützung zu Grundvoraussetzungen für den erfolgreichen Anlagenbetrieb. Als Energietechniker lassen wir uns inspirieren, wo immer wir neuen Ideen begegnen, und das gilt auch für die Datenerhebungs- und Datenverwaltungssysteme von Siemens.

Michael Weinhold, CTO von Siemens Energy Management
Picture credits: Elisabeth Moch, Michael Weinhold