 Die Zukunft der Stromerzeugung? Sie ist digital! In einer europaweit einzigartigen Live-Präsentation im steirischen Kraftwerk Rabenstein, hat Verbund mit Partnern das „Wasser-kraftwerk 4.0“ präsentiert – und zum Staunen angeregt... Den Tauchroboter steuern, mit Echtzeit-3D-Sonar kontrollieren... Eine massive Lebens-dauerverkürzung wichtiger Maschinenteile wurde im „digitalen Zwilling“ erkennbar. Die Anomalie-Detektoren hatten zuvor - aufgrund der Sensordaten aus dem hundert Tonnen schweren Maschinensatz - angeschlagen. Der Tauchroboter kann rasch und zentimetergenau an das Laufrad der Turbine gesteuert werden. Und noch während die Betriebsingenieure die Turbine für eine Schnellinspektion abstellen, wird für eine eventuell erforderliche Trockenlegung der Einlaufbereich der Maschinen mit dem Echtzeit-3D-Sonar auf Ablagerungen unter Wasser kontrolliert... Arbeitseinsätze, Wartungsempfehlungen, Reparaturen... Der Blick in die Arbeitswelt der Zukunft wurde im steirischen Wasserkraftwerk Rabenstein vor kurzem Realität: Dort hat vor kurzem Stromerzeuger Verbund im Rahmen eines internationalen Workshops der europäischen Kraftwerksvereinigung VGB PowerTech und der Technischen Universität Graz das „digitale Wasserkraftwerk 4.0“ vorgestellt. Und dabei hat sich vor allem eines gezeigt: Die Digitalisierung hat auch die seit mehr als 100 Jahren bewährte Stromerzeugung aus Wasserkraft erfasst. Man könnte auch sagen: Die Strombranche steht vor nicht weniger als der „vierten industriellen Revolution“. Eine Herausforderung - bei der die Digitalisierung und künstliche Intelligenz (IoT =„Internet of Things“) maßgebliche Rollen spielen werden...  „Hydropower 4.0- Digitales Wasserkraftwerk“, so nennt sich das Innovationsprogramm von Verbund. Im Zuge dieses Programms wurden bereits vor zwei Jahren Entwicklungsmodule gestartet. Es galt die Wasserkraftbranche rechtzeitig für die Anforderungen der Energiewende zu rüsten: „Unser Ziel lautet: alle für die Wasserkraft denkbaren Möglichkeiten von digitalen Anwendungen zu evaluieren und die erfolgversprechendsten Technologien in einem Pilotkraftwerk auf den Prüfstand zu stellen“, betont Karl Heinz Gruber, Geschäftsführer der Verbund Hydro Power GmbH. „Von Beginn an konnten wir hier auf die enge Zusammenarbeit mit zahlreichen nationalen und internationalen Forschungs- und Technologiepartnern zählen“, sagt Gruber. Dieser Ansatz sei in der Wasserkraftbranche einzigartig und findet daher auch international große Aufmerksamkeit, freut sich der Energieexperte.  „Zusammenarbeit über alle Bereiche sowie Schnelligkeit in der Umsetzung innovativer Konzepte, basierend auf einer flexiblen „IoT“-Plattform - mit dem Programm Hydropower 4.0 werden alle Dimensionen für einen erfolgreichen digitalen Weg erreicht“, zeigt sich Thomas Zapf, Holding-Bereichsleiter Digitalisierung bei Verbund überzeugt. Im Pilotkraftwerk Rabenstein werden bereits seit mehr als einem Jahr viel-versprechende digitale Testsysteme konzipiert und erprobt. In weiterer Folge wird die Praxistauglichkeit dieser Technologien im täglichen Betrieb rund um die Uhr getestet - und gegebenenfalls für einen optimalen Einsatz in der Wasserkraft weiterentwickelt. Ein „virtuell begehbares Kraftwerksmodell“ bietet vielversprechende Möglichkeiten - etwa für Schulungszwecke, für Vorbereitungen auf Krisenfälle oder auch für Umbauprojekte. Das Spektrum digitaler Technologien, die im Pilotkraftwerk Rabenstein getestet werden, ist breitgefächert: So gibt es beispielsweise „intelligente Sensorik-Konzepte“ in Form akustischer Überwachungssysteme. Diese stellen - verknüpft mit künstlicher Intelligenz - die Datenbasis für Prognosemodelle dar. Mit derartigen Modellen kann ein Störfall oder auch Maschinenversagen rechtzeitig vorhergesagt werden. Als „digitale Zwillinge“ werden speziell entwickelte Prognosemodelle umschrieben. Diese errechnen mit Hilfe von Sensordaten die Restlebensdauer von wichtigen Maschinenteilen. Außerdem können die Auswirkungen unterschiedlicher Betriebsweisen untersucht werden. Der „Digitalisierungs-Barometer“ erlebte eine Weltpremiere: Mit diesem System wird die Evaluierung sowohl des Ist-Zustands als auch des angestrebten Ziel-Zustands in drei Jahren im Vergleich zum Branchendurchschnitt ermöglicht. Bewertet und ausgewertet werden dabei mehr als 30 Handlungsfelder zu digitalen Maßnahmen...  „Rollenverteilung“ zwischen Mensch und Technologie. „Digitale Technologien werden unsere Mitarbeiter in den Kraftwerken nicht verdrängen, sondern diese vielmehr in Form eines zuverlässigen Assistenzsystems in ihrer täglichen Arbeit unterstützen“, weist Karl Heinz Gruber auf die zukünftige „Rollenverteilung“ zwischen Mensch und Technologie hin.
Wie gut die „Mensch-Digitalisierungs-Balance“ funktionieren kann, zeigen die „mobilen Assistenzsysteme“. Denn: Kann trotz digitaler Überwachungssysteme ein Störfall im Kraftwerk nicht vermieden werden, werden alle für die Störungsbehebung erforderlichen Informationen auf Smartphone, Tablet oder Datenbrille der Mitarbeiter gesendet. Am Ende entscheidet schließlich der Mensch, welche notwendigen Schritte eingeleitet werden müssen. Die Digitalisierung - immer ein ausgewogenes Zusammenspiel zwischen Funktion, Effizienz und individueller, menschlicher Entscheidungsfindung... Web-Tipp: www.Verbund.com Text: Helmut Wolf
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