Im Forschungsprojekt Wisa Big Data automatisieren Sie die Analyse wichtiger Trends in der Flut so unterschiedlicher Daten wie zu Wetter, Lasten oder Wartungen. Wozu?
Ursula Smolka: Hierbei geht es um maschinelles Lernen: Welche Datenflüsse braucht es tatsächlich, um daraus Entscheidungen für Wartungseinsätze abzuleiten? Schon bisher ließen sich von den Offshore-Windparks kontinuierlich sehr große Datenmengen gewinnen. Eine Veredelung der Daten erfolgte allerdings nicht ausreichend – dominierend waren eher Daten-Senken, in denen nicht analysierbare Daten aus der Wahrnehmung verschwanden. Bei Wisa Big Data wollen wir, dass die Zielvorgabe „effiziente Windparkwartung“ die Erfassung der Daten komplett steuert. Durch digitale Zwillinge wollen wir strategisch schon vorab testen, ob am Trieb-strang ein Zahn kaputt gehen könnte. Wenn wir sehen, dass zehn Sensoren dafür ausreichend Daten sammeln, statten wir die Anlage mit diesen zehn Sensoren aus. Zum Vergleich: Heutige Triebstränge haben 100 Kanäle zur Überwachung von Dehnung, Beschleunigungen oder Temperaturen.
Wird ein digitaler Zwilling die Schadensbildung lenken und reduzieren lassen?
Ursula Smolka: Namhafte Windenergieanlagenhersteller haben schon Patente auf diese Technologien beantragt oder haben sie. Sie möchten, dass ein digitaler Zwilling in die Anlagensteuerung triggert, wann eine Anlage wirtschaftlich sinnvoll am besten zur Lastreduzierung heruntergefahren, und wann sie wieder hochgefahren werden kann. Im normalen Windparkbetrieb ist die Branche dafür aber noch nicht bereit. Es gibt viele Anreize, um diese Zukunftsmusik vielleicht bald wirklich werden zu lassen. Demnach würde die Steuerung in Verbindung mit dem digitalen Zwilling jede Anlage im Windpark abhängig davon regeln, ob eine Schweißnaht aus der Hand eines Auszubildenden stammt oder die Komponente bisher mehr oder weniger Belastungen als erwartet ausgesetzt ist. Entsprechend solcher digitaler Lebensakten wird sie eine gleichmäßige Belastung aller Anlagen im Windpark ansteuern oder bei zu geringen Strompreisen am Markt nur die bisher am wenigsten in ihren Belastungskapazitäten ausgebrauchten Anlagen nutzen – um gerade noch so viel Strom zu liefern wie es verbindlich zugesagte Stromfahrpläne verlangen. Revenue based Availability nennt sich das. Es ist wie beim autonomen Fahren der Autos: Technisch geht das heute schon. Doch das Scharfschalten im breiten Einsatz ohne restliche menschliche Kontrolle wird es erst bei ausreichender Verlässlichkeit geben. Und Wisa Big Data prüft diese Verlässlichkeit und erforscht, was technisch noch geregelt werden muss.
Werden Digital Twins und Big Data immer Offshore-Windkraft-Technologie bleiben?
Ursula Smolka: Überhaupt nicht. Klar ist, dass die monetären Vorteile für Windparks an Land geringer sind, weil Anfahrten für den Service viel weniger kosten und daher weniger Ersparnis versprechen. Und der Ausfall einer noch viel größeren Offshore-Windenergieanlage tut mehr weh. (TW)
