Selten ist so viel über das Wetter geredet worden wie in diesem Jahr. Dauerregen, Stürme mit ihren Folgen und Opfern in vielen Ländern Europas, Urlauber am Mittelmeer, die überstürzt ihre Ferienquartiere verlassen und nur noch eines wollen – nach Hause: Solche Nachrichten gehören inzwischen zum Alltag.
Natürlich wird viel diskutiert über diese Wetterphänomene und Entwicklungen, die einen malen die schlimmsten Katastrophen aus, während andere von unbegründeter Panik reden und verschlechterte Bedingungen bei Temperaturen, Regen oder negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft glatt ableugnen.
Auf der Seite der betroffenen Energieversorger herrscht mehr Nüchternheit vor, und man diskutiert, wie man sich auf die neuen Wetterbedingungen einstellen und vorbereiten kann. Das „Storm Risk Dashboard“ von DTN, einem global aktiven Data Science und Technologieunternehmen, sorgt mit seinen Daten und Analysen für ein breites Spektrum an Methoden für Hilfsmaßnahmen gegen die Kapriolen des Wetters und besonders die ansteigenden Unwetterereignisse, die weltweit ganz viele Wirtschaftszweige in Mitleidenschaft ziehen können.
Wetteranalyse mit Storm Risk Dashboard
Das Storm Risk Dashboard liefert den Unternehmen konkrete und verlässliche Informationen über den Verlauf und die Hintergründe des Wettergeschehens. Die Kunden erhalten Informationen und Analysen zu Fehlern und Schwellwerten in den Stromnetzen. Darüber hinaus gibt es Warnungen zu der Wetterentwicklung für die nächsten sieben Tage oder auch für kürzere Zeitperioden.
Bei dem Storm Risk Dashboard muss berücksichtigt werden, dass die Warnungen realistisch sind, damit zum Beispiel die einzelnen Betriebe ihr Personal nicht zu früh oder umsonst an neuralgische Punkte der Netzwerke schicken. Forecast Alerts und Normalbetrieb müssen sich in einem Gleichgewicht befinden. Besondere Beachtung gehört auch den verbreiteten Anlagen für Solar- und Windstrom – je nach Intensität in lokalen Gebieten.
Auf Basis der verbreiteten Nachrichten und Warnungen im Dashboard können die Kunden ihre Wartungsfenster planen, Stromnetze vorbeugend reduzieren oder ganz abschalten. Außerdem geht es um den Schutz der Mitarbeiter von Stadtwerken, die eventuell gerade irgendwo vor Ort zu Wartungs- oder Reparaturzwecken unterwegs sind.
Das Storm Risk Dashboard sorgt dafür, dass Energieversorger jeder Größe verlässliche Wetterinformationen für ihre Betriebsabläufe und Planungen verwenden können. Auf diese Weise können sie sich auf konkrete Wetterbedingungen für das jeweilige Stromnetz und die Versorgungsbetriebe vorbereiten und je nach aktueller Situation reagieren.
Die Sammlung von Wetterdaten, Modelle für Machine Learning (ML) und genaue Vorhersagen liefern die Basisinformationen über Ort, Zeitpunkt und Intensität von Gefahrensituationen für die Stromversorgung – und das bevor sie eintreten. Die Informationen und Lösungsvorschläge lassen sich individuell an den jeweiligen Energieversorger anpassen. Zu den Maßnahmen gehören zum Beispiel:
Festlegen von Schwellenwerten für einzelne Wettersituationen, die die Risiken des Versorgungsunternehmens näher bestimmen: Man erhält Warnmeldungen, wenn diese Werte erreicht werden.
Überwachung betriebskritischer Anlagen an unterschiedlichen Standorten und auf Basis von geographischen Zonen und Parametern je nach Benutzer.
Planung der Vorbereitung auf Wetterereignisse (mindestens 7 Tage vorher oder kürzer).
Vorbereitung von Berichten, um interne und externe Kommunikation zu ermöglichen, Konsistenz zu gewährleisten und so schnell wie möglich oder rechtzeitig Personaleinsatz zu organisieren
Die Überwachung der Wetterbedingungen durch das Storm Risk Dashboard wird auf der Basis benutzerdefinierter Parameter durchgeführt, so dass Warnungen per SMS oder E-Mail an die Kunden versendet werden können. Die besonderen Standorte eines Unternehmens werden ebenfalls kontinuierlich überwacht, so dass im Bedarfsfall sofort je nach den geographischen Bedingungen reagiert werden kann. Entwarnungsmeldungen unterstützen jeweils nach Situation und Dauer der Ausfälle den Übergang zum normalen (und angepassten) Betrieb.
Aufrechterhaltung der Infrastruktur
Für die Aufrechterhaltung der betrieblichen Prozesse, wie sie vor einem extremen Wetterereignis die Norm waren, sind kontinuierliche Aufzeichnungen erforderlich. Sie geben auch darüber Auskunft, wie die Wetterdaten vor, während und nach einem Unwetter im Detail aussehen und welche Konsequenzen daraus für zukünftige Planungen zu ziehen sind. Sogar einfache Datensammlungen können in diesem Zusammenhang von besonderem Wert sein und bei zukünftigen Sturmbekämpfungen Ressourcen und Zeit einsparen. Zu den Fragen, die auf Basis der gesammelten Daten von besonderem Interesse sind, gehören:
Welche Beschädigungen gibt es an den Anlagen und wie lassen sie sich quantifizieren?
Werden Materialien und sonstige Ressourcen benötigt, um Reparaturen durchzufūhren? Welche Prioritäten gibt es in diesem Zusammenhang?
Haben sich die Vorhersagen während des Ereignisses bestätigt oder verändert?
War der Personalbedarf ausreichend?
Welche wichtigen Probleme wurden nicht berücksichtigt?
Prognosen der nächsten Ebene
Mit Storm Impact Analytics setzt DTN eine weitere Lösung ein, um quantitative Vorhersagen für fortgeschrittene Modelle zu erstellen. Dazu werden zum Beispiel Wetterparameter wie starke Winde, Blitze oder Eisbildung verwendet und ihre Auswirkungen in verschiedenen geographischen Gebieten und zu verschiedenen Zeitpunkten. Ein Modell für Storm Impact Analytics besteht zum Beispiel aus mehreren Datentypen:
Wetterdaten: wie zum Beispiel Windgeschwindigkeit und -richtung, Blitzintensität oder Regendauer während des Ereignisses
Nicht nur Wetterdaten: Vegetationsdichte, Vegetationstyp, Eigenschaften des Bodens während des Ereignisses
Daten des Energieversorgers: Stromleitungen, Ort der Niederlassung und Leitungsdaten, Kundeninformationen
Wetterphänomene im Griff
Mit Techniken für Modellierung und Analytics können die Auswirkungen von Unwettern auf Versorgungsanlagen je nach Standort eingegrenzt werden, wobei Entscheidungsfaktoren, Berichte und Szenarien für eventuelle Folgen von Unwettern erstellt werden können. Potenzielle Auswirkungen sowie die Ermittlung von Beschädigungen werden statistisch erfasst und bilden die Basis für zukünftige Maßnahmen. Ziel ist auf jeden Fall die Aufrechterhaltung der Stromversorgung der Kunden.
Die Analysen der aktuellen Wetterereignisse besonders in Südeuropa und der schon seit Jahren zu beobachtenden Tendenzen in Nordeuropa sind Indikatoren dafür, dass die Klimaschwankungen und ihre gesellschaftlichen Auswirkungen stark zugenommen haben. Dies betrifft viele einzelne Betriebe, aber auch ganze wirtschaftliche Systeme eines Landes. Die Auswirkungen so kurz nach den Erfahrungen mit der Corona-Epidemie können sogar das wirtschaftliche Gleichgewicht eines Landes weiter negativ beeinflussen.
Auch deshalb kommt den Untersuchungen, Tools und Vorhersagemodellen von DTN eine besondere Bedeutung zu. Das Unternehmen setzt bereits Meteorologen und Datenwissenschaftler ein, um die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Wetterphänomenen und den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Systemen intensiver zu erforschen.
Das Storm Risk Dashboard verarbeitet bestimmte Wetter-Parameter wie zum Beispiel Temperatur, Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen, Niederschlagsarten und -mengen, um daraus präzise lokale Wetterszenarien abzuleiten. Den jeweiligen Kunden werden individuelle Handlungsempfehlungen für ihre bestehende Infrastruktur gegeben, die zum Beispiel aus Windkraft- und Umspannwerken oder Hochspannungsleitungen besteht.
Die Umwandlung und Auswertung von Wettervorhersagen in verwertbare Informationen für Kunden der Energieversorger ist wesentlich für die betriebliche Effizienz und verschiedene Planungsphasen. Die Versorgungsunternehmen in verschiedenen Regionen kümmern sich nicht nur um die Wettervorhersagen, sondern auch darum, wie sich „das Wetter“ auf die Betriebsbereitschaft der Energieversorger auswirkt, die Energienetze betriebsbereit zu halten und ihre Abnehmer zuverlässig mit Energie zu versorgen.
Beispiele möglicher Wetterszenarien
Aufgrund eines Unwetters wurde eine Hochspannungsleitung beschädigt: Das Storm Risk Dashboard hilft dabei auszuschließen, dass man Mitarbeiter zu früh zu Reparaturarbeiten vor Ort schickt, weil zum Beispiel ein weiterer Blitzschlag droht. Eine Schlechtwetterfront zieht über Deutschland und Hochwasser sind zu befürchten: Das Storm Risk Dashboard hilft dabei einzuschätzen, wo das Hochwasserrisiko besonders groß ist und ob Anlagen eventuell von der Überflutung betroffen sein könnten.
Eine Windkraftanlage möchte ein neues Windrad aufstellen: Das Storm Risk Dashboard hilft dabei einzuschätzen, wie hoch die Gefahr in der kommenden Woche sein könnte, dass starker Wind dies unmöglich macht. Ein starker Schneesturm in Bayern droht: Das Storm Risk Dashboard hilft dabei einzuschätzen, wie hoch die Gefahr von „Freileitungsschwingungen“ aufgrund von nassem Schnee in Kombination mit starkem Wind ist und dadurch Leitungen brechen könnten.
Fazit
Stadtwerke, Netz- und Stromversorger werden dabei unterstützt, adäquat auf aktuelle und zukünftige Wetterbedingungen zu reagieren. Das Storm Risk Dashboard hilft dabei, Entscheidungen auf Basis bestimmter Wetterdaten zu treffen – zum Beispiel, ob ein Netz etwas heruntergefahren werden soll, ob Mitarbeiter zu Wartungsarbeiten geschickt werden sollen und wo genau gerade die Gefahr von Blitzen besteht und welche Konsequenzen daraus gezogen werden sollten.
Es geht vor allem um das Treffen von Entscheidungen, wobei IT-Prozesse einen wesentlichen Beitrag dazu bereitstellen. Die Betriebsprozesse bei Energieversorgern und Netzbetreibern stehen im Vordergrund. Wetterereignisse und ihre spezifischen Daten werden in Informationen übertragen, auf deren Basis die Energieversorger und Netzbetreiber betriebskritische Entscheidungen treffen können. Mit der für jeden sichtbaren Entwicklung der Wetterbedingungen wird dieser Bereich immer wichtiger für das Funktionieren moderner Gesellschaften werden.
