„Digitaler Zwilling“ von Elektrolyseuren Internet of Things unterstützt bei Produktion von grünem Wasserstoff

Sensoren sammeln Daten, diese gelangen in eine Cloud und können dort ausgewertet werden – das ist der Gedanke des Internet of Things (IoT), das an der FH Münster immer weiter erforscht wird.

Das Wissen, das eine Arbeitsgruppe im Rahmen eines vom Präsidium der Hochschule geförderten Projekts in den vergangenen Jahren über diese Zukunftstechnologie gesammelt hat, fließt nun in die Industrie ein. Konkret: in die Arbeit der Firma Enapter, die zusammen mit der Hochschule an der Herstellung von Elektrolyseuren arbeitet, die grünen Wasserstoff produzieren werden.

Fabrik für Elektrolyseure

„Enapter plant, in Saerbeck eine Fabrik für Elektrolyseure zu errichten“, erklärt Prof. Dr. Ralf Ziegenbein vom Institut für Prozessmanagement und Digitale Transformation (IPD) der FH Münster. „Wir statten das Unternehmen nun mit IoT-Technik aus, um die Fertigung zu unterstützen.“

Ziegenbein, Dr. Felix Weinrank, Teresa Vargas und Markus Gilbert planen, in der Enapter-Fabrik Sensoren und Kameras zu installieren, deren Daten auf einem Server des Unternehmens gespeichert werden. „Es geht um das Vernetzen von Sensor- und Produktionsdaten“, so Gilbert. Der Clou: Die Hochschule kann wiederum auf die Daten aus der Fabrik zugreifen, ohne die Produktion zu stören.

Bestimmte Sensoren und Kameras sollen für Studierende zugänglich sein, die dadurch in Projekt- und Abschlussarbeiten in der laufenden Produktion von Enapter arbeiten können. „Mit den gewonnenen Mess- und Bilddaten können wir direkt aus der Arbeit der Industrie lernen und feststellen, welche Rolle das Internet of Things in einem Unternehmen wie Enapter spielen kann“, sagt Ziegenbein.

Sensoren sammeln Daten

In die Elektrolyseure verbaut Enapter serienmäßig Sensoren. Das IPD-Team plant, während ihrer gesamten Lebensdauer daraus Daten von den Geräten zu gewinnen. „Das kommt dem Product-Lifecycle-Management zugute: Wir sammeln Daten vom Bau bis zum Rückbau der Geräte. So können wir feststellen, wann sie gewartet werden müssen und in welchem Umfang sie arbeiten“, so Gilbert.

„Wenn ein Wartungsunternehmen Ersatzteile einbaut, können wir auch diese Statusveränderungen erfassen.“ So entsteht mit der Zeit ein „digitaler Zwilling“ des Elektrolyseurs. Durch die gewonnenen Datensätze können die Geräte optimiert werden. „Wir bekommen Erkenntnisse zur Konstruktion und Produktivität der Elektrolyseure“, konkretisiert der Diplomphysiker den Nutzen von IoT.

„Wir schlagen die digitale Brücke zu Enapter. Das ist angewandte technische Betriebswirtschaft“, umschreibt Ziegenbein die Aufgabe. Die Zusammenarbeit des IPD-Teams ist einer von mehreren Bausteinen des interdisziplinären Forschungsprojekts Elefact, bei dem die Hochschule mit Enapter kooperiert und die Entwicklung der Elektrolyseure vorantreibt. Das IoT-Projekt ist Anfang des Jahres gestartet und auf drei Jahre angelegt.