Durch Fernwartung und Data Analytics lassen sich Gefährdungspotenziale frühzeitig erkennen und Ausfälle verhindern.

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Fernwartung gegen Stillstand Maschinen immer im Blick

10.11.2021

Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen können zum Rückgrat der Energiewende avancieren. Entsprechend wichtig ist ein zuverlässiger Betrieb. Durch Fernwartung und Data Analytics lassen sich Gefährdungspotenziale frühzeitig erkennen und Ausfälle verhindern.

Obwohl das öffentliche Leben in den Jahren 2020 und 2021 wesentlich durch die COVID19-Pandemie geprägt ist, steht das Rad der globalen Energiewende nicht still. Nationen und Staatengemeinschaften bekennen sich zu immer ambitionierteren Klimazielen, Menschen fällen alltägliche Entscheidungen zunehmend unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und Unternehmen versuchen ihre Produkte und Dienstleistungen an die steigenden gesellschaftlichen Anforderungen anzupassen.

Besonders die Energiebranche verändert sich in Folge der raschen Zunahme erneuerbarer Energien im Wärme- und Strommarkt rasant, da die Schere zwischen Erzeugung und Bedarf stetig größer wird. Durch den mittelfristigen Wegfall gesicherter Kraftwerksleistung aus Kohle und Atom kommt der verlässlichen und ressourcenschonenden Abdeckung der Residuallast eine zunehmend wichtigere Rolle zu. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen könnten aufgrund ihrer Flexibilität zukünftig die Stellung als „Rückgrat der Energiewende“ einnehmen.

Damit diese Rolle adäquat ausgefüllt werden kann, steht jedoch zunächst ein jederzeit verlässlicher Betrieb an erster Stelle. Ein Schlüssel dazu ist es, Störungen bereits zu erkennen, bevor sie überhaupt auftreten. Mit I.R.I.S., dem Intelligent Report Information System, werden Abweichungen im Betrieb automatisch ausgewertet und Serviceeinsätze eingeleitet.

After Sales Service wichtig

Frank Grewe verantwortet als CTO die Bereiche Entwicklung und Service beim KWK Anlagenhersteller 2G Energy. Durch den stetigen Wandel im globalen Energiesystem hat sich auch die Rolle des After Sales Service bei 2G mit hunderten eigenen Kollegen und Servicepartnern auf der ganzen Welt verändert, erläutert er: „Noch vor einigen Jahren haben wir eine KWK Anlage oftmals als isoliertes Projekt betrachtet, mit dem unsere Kunden ihre Energiekosten reduzieren und gleichzeitig ressourcenschonend mit Strom und Wärme versorgt werden. Ein Problem bei einer Maschine hatte daher im Wesentlichen finanzielle beziehungsweise negative technische Folgen für den jeweiligen Einzelkunden. Durch die zunehmende Einbindung unserer Module als Rückgrat in komplexe Versorgungssysteme gehen die Anforderungen an die Verlässlichkeit jedoch inzwischen oftmals weit über den einzelnen Kunden hinaus.“

Grewe bringt es etwas überspitzt auf den Punkt: „Wir tragen mit unserer Technologie nicht mehr nur Verantwortung für das Portemonnaie des einzelnen Kunden, sondern liefern einen wichtigen Beitrag für die Verlässlichkeit des Energiesystems als Ganzes. Verfügbarkeit ist die zentrale Kennzahl.“ Neben der stetigen Weiterentwicklung der Hardware und des immer enger werden Netzwerks aus eigenen Servicemonteuren sowie Servicepartnern habe man sich bei 2G aber die Frage gestellt: „Was können wir eigentlich tun, damit unplanmäßige Anlagenausfälle gar nicht erst entstehen?“ Eine wichtige Rolle bei der Beantwortung dieser Frage kommt vor allem der Software zu, um Stillstandzeiten zu minimieren und gleichzeitig die Wartungskosten des Kunden zu reduzieren.

Sensorik als Schlüsselkomponente

Schon vor der Entwicklung des neuen I.R.I.S. Systems ließen sich bereits 70 Prozent aller weltweiten Störungen an 2G Anlagen via Fernwartung innerhalb kürzester Zeit online beheben, sodass kein Techniker zum Betreiber entsendet werden musste.

Mittels vorhandener Sensorik an vielen Hauptkomponenten konnte der Anlagenbetrieb auch in der Vergangenheit schon über längere Zeiträume überwacht werden, wodurch der Grundstein der Idee einer Weiterentwicklung gelegt wurde, berichtet Grewe: „Viele unserer erfahrenen Mitarbeiter haben über die Jahre ein Fingerspitzengefühl für das technische Verhalten der Anlagen entwickelt. Allein mit Blick auf längere Zeiträume gelieferter Daten gibt es einige Kollegen, die erwarteten Verschleiß und den Umfang erforderlicher Wartungsarbeiten hervorragend einschätzen können. Wir haben daraufhin überlegt, wie wir dieses Abschätzen in Zahlen wandeln und mit realen Daten stützen können.“

Beobachten, analysieren, empfehlen

Die Software basiert auf der flächendeckenden Erhebung von Betriebsparametern von tausenden 2G Kraftwerken auf der ganzen Welt. Wöchentlich werden etwa 400 Millionen Sensorwerte in das System eingespeist, die damit die Grundlage für sämtliche Analysen, Vergleiche und Algorithmen liefern. Die Kernaufgabe der Software ist es, einzelne Betriebsabweichungen zunächst zu identifizieren, diese mit weiteren Anlagenparametern in Relation zu setzen und im Anschluss Handlungsempfehlungen für den Anlagenbetreiber beziehungsweise die überwachenden Servicekollegen bei 2G abzugeben.

Die Schwierigkeit bei der Entwicklung sei vor allem gewesen, wie die Masse an Daten in ein hilfreiches Werkzeug im Alltag verwandelt werden kann, erläutert Grewe: „Die reine Meldung über erreichte einzelne technische Schwellenwerte ist zwar richtig und wichtig, liefert aber nur punktuelle Angaben zu einzelnen Komponenten. Uns reizte eher die Vorstellung einer allgemeinen Handlungsempfehlung, die die unterschiedlichsten Informationen über Drücke, Temperaturen, Spannungen etc. miteinander in Einklang bringt und zudem die Erfahrung von tausenden Anlagen auf der ganzen Welt berücksichtigt.“

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: durch die intensive Entwicklungsarbeit der letzten Jahre werden in I.R.I.S. inzwischen prozentuale Gefährdungspotenziale für jede Anlage auf der Welt kontinuierlich errechnet und konkrete, auf verschiedene Komponenten bezogene Handlungsempfehlungen abgegeben. Grewe sieht die Entwicklung vor allem auch im Kontext des allgemeinen Trends zur Enttechnisierung: „Durch den fortschreitenden Wandel des Energiesystems sind die Anforderungen an sämtliche involvierte Technologien allgemein gewachsen. Trotz aller Komplexität und nötigen Verzahnung zwischen Mechanik und Software wollen wir jedoch in erster Linie für den Kunden eine Lösung schaffen, die einfach und nachvollziehbar ist. Vereinfacht gesagt haben wir nun ein weiteres, in Echtzeit agierendes, digitales Auge auf die Anlage und liegen damit voll im Trend der zunehmenden Anforderungen nach Predictive Maintenance.“

Die neu geschaffenen Möglichkeiten haben zudem an weiteren Stellen zu positiven Nebeneffekten geführt. So kann zum Beispiel das Regelwartungsintervall beim Einsatz von I.R.I.S. von 2.000 auf 4.000 Stunden verlängert werden. Die optimierte Anlagenüberwachung gibt die nötige Sicherheit, dass es zwischen den Intervallen zu keinen kritischen Betriebsweisen kommen kann. Zudem ist I.R.I.S. komplett in die vorhandenen Serviceprozesse integriert, sodass sich kein 2G Mitarbeiter in seiner Arbeitsweise umstellen muss und die Prozesssicherheit gewährleistet ist.

Ende noch lange nicht erreicht

In Kombination mit dem Erfahrungsschatz der 2G Kollegen und seiner internationalen Partner leistet die Software schon heute einen wichtigen Beitrag, um die Stillstandzeiten der Anlagen auf der ganzen Welt zu reduzieren und das After-Sales-Geschäft effizienter zu gestalten. Grewe schaut mit seinem Entwicklungsteam jedoch weiter nach vorne und will sich auf dem Erreichten nicht ausruhen: „Sicherlich haben wir es mit der Entwicklung von I.R.I.S. geschafft, Mechanik und Software im Sinne des Kunden noch weiter zu verzahnen. Doch auch dies sehen wir nur als Basis. Schon heute bestellen viele unsere Kunden ihre benötigten Ersatzteile einfach und bequem im 2G Online Shop. Aktuell denken wir daher darüber nach auch diese Möglichkeiten miteinander zu kombinieren. KWK Anlagen könnten infolge der I.R.I.S. Handlungsempfehlungen selbstständig Ersatzteilbestellungen und Wartungseinsätze auslösen, um die Anlagenverfügbarkeit weiter zu steigern. Das Ende der Fahnenstange sehen wir noch lange nicht erreicht.“

Die digitalen Voraussetzungen sind in jedem Fall geschaffen, dass KWK Anlagen zukünftig das verlässliche Rückgrat der Energiewelt sein können. Bei aller technischen Euphorie verweist Grewe aber auf die eigentliche Intention von I.R.I.S.: „Auch in Zukunft werden wir es in erster Linie mit Menschen und nicht mit Sensoriken und Betriebsparametern zu tun haben. Keine Software der Welt ersetzt das persönliche Gespräch bei einer Tasse Kaffee. Durch die Möglichkeiten von I.R.I.S. können wir die Intensität technischer Diskussionen reduzieren und uns vermehrt auf die eigentliche Kundenbeziehung konzentrieren.“

Bildergalerie

  • Sensorik überwacht die Hauptkomponenten der Anlage. Die Daten liefern die Grundlage für erforderliche Wartungsarbeiten.

    Bild: 2G Energy

  • Servicetechniker können durch die digitale Überwachung frühzeitig Probleme beheben.

    Bild: 2G Energy

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