IoT in der Energiewende richtig integrieren
Die Energiewende mit dem Internet of Things und intelligenten Stromnetzen erfolgreich umsetzen
Die effiziente Planung und Steuerung der Energieverteilung spielen bei der Erneuerung der Stromnetze eine immer wichtigere Rolle. Neubaugebiete und nachgerüstete Ladestationen für E-Autos bedeuten eine höhere Belastung, als noch vor vielen Jahren bei dem Aufbau des Stromnetzes geplant war. Erneuerbare Energiequellen, wie Windräder und Photovoltaik-Anlagen, sorgen für eine Dezentralisierung der Stromnetze und Strom im Überfluss an Sonnen- und windstarken Tagen. Doch wenn die Dunkelheit einsetzt und der Wind nachlässt, steht die Energieversorgung vor neuen Herausforderungen. All diese Aspekte müssen nun in der bedarfsgerechten Steuerung der Energieverteilung beachtet werden.
Die sogenannten Smart Stations der Rheinenergie sind mit IoT-Sensorik ausgestattete Netzstationen. Sie messen unter anderem Phasenspannungen, Leistungen und berichten über Zustände wie Schaltschranktemperaturen oder Kurzschlüsse. Mithilfe dieser intelligenten Messsysteme hat die RheinEnergie begonnen, ein Stromnetz aufzubauen, welches Erzeugung und Verbrauch sowie die Leitungen dazwischen aufeinander abstimmen soll. Eine höhere Transparenz der Verbrauchsdaten soll auch Vorhersagen über zukünftige Verbräuche ermöglichen. So werden künftig potenzielle Engpässe im Netz frühzeitig erkannt und behoben, bevor sie Probleme und Kosten verursachen.
Unser Kunde
Die RheinEnergie aus Köln versorgt seit über 150 Jahren Privatleute, Gewerbe und Industrie im Rheinland mit Energie und Wasser. Kernfeld sind Kooperationen mit Unternehmen aus der Region und bundesweit.
Unsere Herangehensweise
Da die Daten der Smart Stations bei der Rheinenergie von verschiedenen Herstellern in verschiedenen Formaten bereitgestellt wurden, verschafften wir uns erstmal einen Überblick über diese Formate. Wir haben uns darauf konzentriert Daten in einem einheitlichen Format zu speichern und zu visualisieren, um den Aufwand der Analyse deutlich zu verringern.
Aufgaben, Ziele und Herausforderungen
Datennetz mit unterschiedlicher Hardware
Die RheinEnergie hatte bereits Sensoren und ein eigenes Datennetz aufgebaut, sodass die Daten in der Cloud Umgebung ankommen. Die Endgeräte mehrerer Hersteller senden in verschiedenen Datenformaten an die Azure IoT Lösung, die das Kommunikationszentrum bildet und die Verteilung der Messdaten zwischen Endgeräten und Anwendungen koordiniert. So stehen alle Daten am gleichen Ort zur Verfügung. Analyse und Auswertung sind jedoch erstmal aufgrund der unterschiedlichen Datenformate aufwendig.
Vereinheitlichung
KIOTERA (damals noch ECBM) erweiterte das System mit dem Ziel, Messdaten mittels offener Technologien wie Telegraf, InfluxDB und Grafana zu speichern, zu visualisieren und für Analysen bereitzustellen. Alle Datenformate der eingesetzten Geräte werden in einem einheitlichen und zukunftssicheren Format harmonisiert. Die Speicherung erfolgt dabei gemäß einer zuvor abgestimmten Übersetzungstabelle. Die Vereinheitlichung der Daten ermöglicht die einfache Visualisierung und Überwachung, sodass die Mitarbeiter*innen der RheinEnergie Daten selbstständig besser und schneller auswerten und Maßnahmen ergreifen können. Die frühzeitige Erkennung von Problemen, z.B. durch die Temperaturüberwachung von Schaltschränken, führte bereits zu einer Reduzierung von Ausfällen, weil Maßnahmen wie Wartungen rechtzeitig getroffen werden können.
Vertrauen in Technik
Als beratender Partner unterstützte KIOTERA den Energieversorger auch dabei, effizientere und kostengünstigere Varianten auszuprobieren. Technische Fragen wie „Wie viele Daten müssen wie häufig verschickt werden?” sind dabei entscheidende Faktoren. Verschiedene Optionen wurden diskutiert und Empfehlungen ausgesprochen. Risikofaktoren sind durch kleine, schnelle Pilotprojekte eliminiert worden – das gewonnene Wissen schaffte schnell auch im Unternehmen Vertrauen in die Möglichkeiten der eingesetzten Technik.
Die Ergebnisse
In gemeinsamen Gesprächen und Workshops erarbeiteten die RheinEnergie und KIOTERA eine umfassende Lösung, welche Analysen der Messdaten ermöglicht und die laufenden Aufwände reduziert. Mitarbeitende des Energiedienstleisters können so Konzepte für die Planung und Steuerung der Energiequellen schneller und einfacher entwickeln, und das Netz intelligenter Netzstationen selbstständig ausbauen.
- Daten vereinheitlich
- Zukunftssichere Formate integriert
- Analyse vereinfacht und Zeit gespart
Verteilte Netzstationen in Köln
Vereinheitlichte Datenformate
Jahre partnerschaftliche Zusammenarbeit
Unser Ansatz geht zu 120% auf
Die RheinEnergie und KIOTERA schaffen gemeinsam zukunftsweisende Systeme, welche langfristig gedacht sind und doch kurz- und mittelfristig greifbare Vorteile schaffen. Von der Konzeptionierung bis zur Umsetzung und Betrieb fanden wir als Partner eine Lösung, die dem Energieversorger ermöglicht, Messdaten effizient und sinnvoll zu nutzen. Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit der RheinEnergie!
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