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Mit IoT meistert Windpark arktische Herausforderungen

24. Oktober 2016 von Judith Magyar 0

Der nördlichste Windpark der Welt hat in SAP Fedem Technology den idealen Partner für das Internet der Dinge gefunden.

„Wir müssen immer das Wetter im Auge behalten“, sagt Richard Wasell, leitender Ingenieur bei Arctic Wind, einem Windpark in Havoysund, im äußersten Norden Norwegens. Der Wind kann hier eine Geschwindigkeit von 160 km/h erreichen und nicht selten sinken die Temperaturen auf 25 Grad unter Null. „Für größere Instandhaltungsarbeiten haben wir immer einen Alternativplan.“

Der Instandhaltung kommt eine besondere Bedeutung zu, da der Verschleiß der Materialien bei diesen extremen Wetterbedingungen viel größer ist als anderswo.

Windkraftanlagen können zusammen mit den Rotorblättern aus glasfaserverstärktem Kunststoff, die jeweils rund 9.000 Kilogramm auf die Waage bringen, bis zu 130 Meter in die Höhe ragen. Fehler in der strukturellen Integrität eines Windrades, also der Fähigkeit, bestimmte Lasten zu tragen, ohne zu zerbrechen oder zusammenzufallen, können zu verheerenden Schäden, finanziellen Verlusten für die Betreiber und sogar zu Todesfällen führen. Deshalb ist es beim Betrieb von Windkraftanlagen so wichtig, Mängel in der Struktur erkennen und vorhersagen zu können.

Predictive Maintenance: Fernüberwachung via Cloud

Richard Wasell und sein Team stehen aber noch vor weiteren Herausforderungen. Viele Monate im Jahr ist es stockdunkel und der Transport von Ersatzteilen, Mannschaften und andere Ressourcen unter extremen Bedingungen ist ein logistischer Albtraum.

„Wir versuchen immer neue Wege zu gehen“, sagt Wasell. „Als SAP Fedem mit einem Vorschlag auf uns zukam, neue Technologie zu testen, haben wir die Gelegenheit sofort genutzt.“

SAP Fedem bildet die Anforderungen von Arctic Wind zur Überwachung der Struktur mit einer hochmodernen Cloud-Lösung für digitale Inspektionen hochwertiger Industrieanlagen ab. Mit diesem Tool erstellte Fedem ein digitales Abbild des physischen Systems von Arctic Wind und pflegt diesen digitalen Zwilling in der SAP Cloud. Echtzeitdaten von Sensoren spiegeln fortlaufend die physische Realität wider. Physische Inspektionen der Windkraftanlagen können damit durch digitale Inspektionen ersetzt werden.

Jeder hat einen digitalen Zwilling

„Bald werden alle Menschen und alle Dinge auf der Welt einen digitalen Zwilling haben“, sagt Arnulf Hagen, Geschäftsführer von SAP Fedem. „Mit diesem Begriff werden im Grunde alle Daten bezeichnet, die von einem Sensor erfasst und in einer Datenbank gespeichert werden.“ Es gebe aber „dumme“ Zwillinge und „intelligente“ Zwillinge. „Wir haben einen intelligenten Zwilling, der zweierlei nachahmt. Erstens ahmt er die physische Struktur nach, wie sie in der Realität existiert. Und zweitens bilden wir das Verhalten der Natur durch die Grundsätze der Bewegung und die Gesetze der newtonschen Physik nach.“

Das Internet der intelligenten Dinge ermöglicht eine vorausschauende Wartung

Laut Hagen ist der Ansatz, nur Daten von Geräten zu sammeln und ins Internet zu stellen, zu passiv. Durch das intelligente Internet der Dinge dagegen kann allmählich immer mehr Wissen über das Gerät im Internet angesammelt werden. Es geht nicht allein darum, Messwerte in einer Datenbank zu hinterlegen. Sondern darum, das eigentliche Verhalten des Geräts zu verstehen. „Wenn man dieselben Dinge über das Internet genauso wie in der Realität beobachtet, zeigt sich der wahre Mehrwert“, sagt Hagen.

Die Lösung SAP Fedem for Windpower berücksichtigt komplexe Kräfte, die auf die Anlage wirken, und ermittelt sowohl die unmittelbaren Auswirkungen einmaliger Ereignisse als auch die langfristigen Folgen zyklischer Belastungen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, die Restnutzungsdauer der Anlage zu steuern und vorherzusagen. Dadurch, dass der physische Zustand des Objekts exakt widergespiegelt wird, wird das Produkt Systeme ermöglichen, die sich selbst überwachen, selbst reparieren und selbst regulieren. Dies ebnet den Weg für mehr Effizienz, höhere Sicherheit, weniger Stillstandszeiten und geringere Kosten.

„Je mehr Wissen wir über den Windpark haben, desto bessere Entscheidungen können wir treffen“, schlussfolgert Richard Wasell. „Auf diese Weise fällt es uns viel leichter, unsere Ressourcen gezielt einzusetzen und unsere Maßnahmen zu priorisieren.”

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