08.11.2022 – Vernetzte Geräte liefern auch im Verteilnetz zunehmend granuläre Daten und damit wertvolle Einblicke in den Zustand der Anlagen. Über digitale Serviceangebote will Schneider Electric auch in Zeiten des Fachkräftemangels Anlagensicherheit und vorausschauende Wartungen ermöglichen.
Die Digitalisierung der Verteilnetze hat im Zuge der Energiewende auch in Deutschland an Fahrt aufgenommen. Viele Ortsnetzstationen sind jedoch bereits vor mehreren Jahrzehnten gebaut worden und daher noch nicht mit digitalen Komponenten versehen. Wartungen solcher Betriebsmittel laufen – notgedrungen – nach dem klassischen Prinzip ab: Technikpersonal schaut entweder in regelmäßigen Abständen für Wartungsarbeiten vorbei oder eben erst dann, wenn Probleme bereits aufgetreten sind. Diese Vorgehensweise ist nicht nur wenig effektiv, sondern auch unter Kosten- und Nachhaltigkeitsaspekten kritisch zu bewerten. Denn in der Praxis werden nicht selten Komponenten ausgetauscht, ohne dass dafür ein technisch nachgewiesener Bedarf bestünde.
Als Teil des digitalen Service wird der Anlagenzustand im Connected Services Hub von Schneider Electric rund um die Uhr analysiert und überwacht. Foto: Schneider Electric SE
Messen, übertragen, auswerten
„Das lässt sich heute relativ einfach ändern“, sagt Martin Haas, Produktmanager Power Services bei Schneider Electric. „Auch ältere Anlagen mit kommunikationsfähiger Sensorik aus- oder nachzurüsten, ist verglichen mit einem Neubau ausgesprochen kostengünstig.“ Zu der genannten Sensorik gehören neben kompakten Messgeräten für Strom und Spannung beispielsweise auch Klima- und Temperatursensoren, die ergänzend zu den üblichen Betriebsdaten etwa auch Informationen über fehlerhafte Verbindungen oder Feuchtigkeit in der Anlage liefern können. Über ein Gateway werden die Daten für digitale Lösungen verfügbar gemacht und können nach entsprechender Aufbereitung wertvolle Einblicke in den Gerätezustand liefern.
Doch so genau die Daten auch sind, sie nur zu erheben und verfügbar zu machen, bringt noch keinen Mehrwert. Dieser entsteht erst durch Kontextualisierung und Auswertung. Hierfür bietet Schneider Electric die Softwarelösung EcoStruxure Asset Advisor ED an. Martin Haas ergänzt: „Derartige Tools funktionieren am besten, wenn die digital vernetzten Feldgeräte ihre Daten auch wirklich durchgängig über die Steuerungsebene an die Software kommunizieren können.“
Informationen verständlich kommunizieren
Worauf es dann ankomme, sei die richtige Übersetzung. „Die Software muss in der Lage sein, aus den vielen losen Daten aussagekräftige Informationen zu generieren und diese möglichst verständlich an den menschlichen Bediener zu kommunizieren“, erläutert der Produktmanager. Im Fall der Schneider Electric-Lösung erfolgt das zum Beispiel mithilfe visueller Elemente wie Grafiken oder Diagrammen, die sub-stanzielle Einblicke in die Anlagen-Performance oder den Zustand der technischen Ausrüstung ermöglichen. Ein wichtiges Sicherheitsfeature darf dabei nicht außer Acht gelassen werden: Softwarelösungen, die für den Einsatz in kritischen Infrastrukturen vorgesehen sind, müssen sozusagen als Einbahnstraße funktionieren. Sprich: Daten können zwar für die Auswertung von der Feldebene an die Software überstellt werden, ein Schalten der Anlage ist allerdings nicht über diese Software möglich.
Mit transparenten Einblicken in elektrische Anlagen schafft der EcoStruxure Asset Advisor die Basis für cloudbasierte und cybersichere digitale Services. Foto: Schneider Electric SE
Digitale Services alleine reichen nicht aus
Martin Haas warnt jedoch davor, die digitalen Technologien und Prozessketten allein als Voraussetzung für effiziente Wartung und Instandhaltung zu sehen: „Egal, wie gut intelligente Softwarelösungen die empfangenen Daten aufbereiten, ohne einen menschlichen Bediener, der die Informationen sieht und Handlungen aus ihnen ableitet, geht es nicht.“ Nur aus dem Zusammenspiel von Software und Mensch entstehe operativer und ökonomischer Mehrwert.
Doch genau hier kommen Betreiber elektrischer Anlagen aufgrund des Fachkräftemangels immer öfter in Bedrängnis. Damit die Kontrolle und Wartung elektrischer Anlagen weiterhin von technischem Personal mit entsprechendem Know-how begleitet werden können, bieten Hersteller heute vermehrt Servicedienstleistungen rund um ihre Technologien an. So hat Schneider Electric unter dem Namen EcoStruxure Service Plan spezifische Konzepte für verschiedene Branchen und Technologien entwickelt, die gewährleisten sollen, dass digitale Lösungen ihre volle Wirkung entfalten. Martin Haas konkretisiert: „Das zahlt sich etwa dann aus, wenn es um Updates für die Cybersicherheit oder vorausschauende Wartungsmaßnahmen geht. Gerade in einem digitalen Umfeld lassen sich solche Dienstleistungen unkompliziert aus der Ferne realisieren, da Daten einfach über die Serviceplattform kommuniziert werden können.“
Datenüberwachung in der Praxis
In der Umsetzung erfassen kommunikationsfähige Feldgeräte dann kontinuierlich Daten und senden diese an die Leitstelle des Serviceanbieters, den Connected Services Hub von Schneider Electric. Um ein übermäßiges Datenaufkommen zu vermeiden, ist dieser Prozess optimiert, das heißt Anlagendaten werden nur alle 15 Minuten übermittelt. Anhand der digitalen Informationen aus den Feldgeräten wird der Anlagenzustand rund um die Uhr überwacht und analysiert. Für jeden Anwendungsfall lassen sich individuell Grenzwerte und Anomalien definieren. Sofern Werte in den Daten als kritisch erachtet werden, erfolgt eine automatisierte Alarmierung, die an im Vorfeld definierte, mobile Endgeräte des zuständigen Personals vor Ort übermittelt wird.
Je nach Leistungsumfang des digitalen Service-Vertrags besteht zusätzlich zur konstanten Datenüberwachung die Möglichkeit, quartalsweise vollautomatisiert Berichte zu erhalten. Diese basieren auf selbstlernenden Algorithmen und enthalten Empfehlungen darüber, welche Komponenten einer Wartung bedürfen beziehungsweise getauscht werden müssen, um Schäden an der Anlage vorzubeugen. Martin Haas: „Während die Betreiber dann also über eine stets aktualisierte und ausfallsichere Anlage verfügen, können kostspielige Serviceeinsätze und damit verbundene Reisen auf ein Minimum reduziert werden.“
Ein Servicevertrag mit Smart-Alarmierung und Fernüberwachung ist bereits ein erster Schritt in Richtung vorausschauende Wartung und kann helfen, die Sicherheit der Energieversorgung auch unter schwierigen Bedingungen zu gewährleisten. (pq)