Mehr Transparenz in Anlagen und Netzen

Der IT-Dienstleister Items schreibt auf seiner Internetseite neben dem Kürzel IoT: „Das digitale Rückgrat von morgen“. Wenig verwunderlich, dass für die Stadtwerke Münster, einer der Items-Gesellschafter, morgen schon heute ist. Sie haben beispielsweise im vergangenen Jahr ein Reallabor mit Parkraummanagement, Feuchtigkeitsüberwachung und Glatteiswarnung eingerichtet. Außerdem setzt der kommunale Versorger eine IoT-Lösung für das Monitoring des Fernwärmenetzes ein.
 
Daten für eine bessere Wartungsplanung der BHKW
 
Nun haben die Stadtwerke Münster eine neue Anwendung vorgestellt, mit der die Instandhaltung ihrer Blockheizkraftwerke effizienter werden soll. Über das Stadtgebiet verteilt sind mittlerweile 70 BHKW in Betrieb. Mit steigender Zahl der Anlagen hat sich der Aufwand vervielfacht, diese im effizienten Betrieb zu halten. Und nicht zuletzt das zunehmende Verkehrsaufkommen in der Stadt hat zu dem Wunsch geführt, mit einer vorausschauenden Instandhaltungsplanung Anfahrtswege und -zeiten zu minimieren und so einen effizienten Einsatz der Mitarbeiter zu gewährleisten.
 
Dafür haben die Stadtwerke die Anlagenüberwachung digitalisiert und eigens mit einem Partner zusammen entwickelte Lorawan-Module in den Blockheizkraftwerken verbaut. Über das Lorawan-Funknetz des Versorgers werden Daten wie Störsignale, Vor- und Rücklauftemperaturen, Raumtemperaturwerte oder Überflutungsmeldungen an eine IoT-Plattform gesendet und dort zusammengeführt, analysiert und visualisiert.

Das sich ergebende Informationsbild zu den einzelnen Anlagen unterstützt die Betriebsführung und die Wartungsplanung. Markus Bieder, Leiter Wärme- und Stromerzeugung, Erneuerbare Wärme bei den Stadtwerken Münster ist sicher: „Die Module werden wir zukünftig auch für ergänzende Anwendungen nutzen, Potenziale heben und somit den Personalaufwand für die Instandhaltung unserer aktuellen und zukünftigen Anlagen gezielt steuern können.“

Weitere energiewirtschaftliche Anwendungen jenseits der Grünflächenbewässerung oder Füllstandsermittlung von Müllbehältern bieten sich vor allem noch im Netzbetrieb an. Die Netzgesellschaft der Stadtwerke Völklingen nutzt zum Beispiel eine IoT-Lösung von Smight, die aus Sensorik, Klappwandlern und Gateway besteht, zur Überwachung seiner Ortsnetzstationen. Dank der Lösung wisse man, dass die Kapazitätsgrenze des Netzes noch nicht erreicht ist, wie Karsten Wünsche erklärt.

Der Geschäftsführer der Stadtwerke Völklingen Netz GmbH verspürt deshalb ein beruhigendes Gefühl. Doch er und seine Mitarbeiter sind sich sehr wohl bewusst, dass in absehbarer Zeit höhere Lasten auf das Netz zukommen, vor allem im Zuge der Verkehrs- und Wärmewende mit dem Ausbau der Ladeinfrastruktur und einer steigenden Zahl an Wärmepumpen.

Handlungsbedarf war in manchen Netzbereichen dennoch jetzt schon absehbar, etwa als PV-Anlagen, die einphasig überwiegend auf einer Phase angeschlossen wurden, eine deutliche Schieflast im Netz verursachten oder als im Bereich eines Wasserwerks die Anlaufströme mehrerer gleichzeitig zugeschalteter Pumpen für Grenzwertüberschreitungen der eingesetzten Schutzeinrichtungen sorgten. Durch die rechtzeitige Entdeckung der Gefahr habe ein Ausfall verhindert werden können, heißt es in einer Mitteilung von Smight.

Überwachung von Ortsnetzstationen in Echtzeit
 
Die IoT-Lösung des Unternehmens, das aus dem Innovationsbereich des EnBW-Konzerns hervorgegangen ist und 2022 als GmbH ausgegründet wurde, hat auch bei den Stadtwerken Ludwigsburg-Kornwestheim das Niederspannungsnetz im Blick. Der Versorger in der Nähe von Stuttgart erhält ebenfalls durch eine abgangs- und phasenscharfe Messung von Belastungen die notwendigen Daten zur Überwachung und für Analysen des Netzzustands. Nach der Ausstattung von 100 Ortsnetzstationen mit intelligenter Sensorik in diesem Jahr sollen 2024 weitere 100 Stationen folgen.

Neben der Echtzeitüberwachung und Analyse des Netzes dienen die Daten auch der Netzplanung, vor allem in Bezug auf den rückwärts gerichteten Strom über die installierten PV-Anlagen oder zeitlich begrenzte Auslastungen durch die Wallboxen und Ladesäulen. „Eine punktuelle Messung bringt da gar nichts“, sagte Jürgen Blank vor dem Hintergrund des Rollout-Starts im vergangenen Jahr und betonte die Bedeutung der permanenten Messungen für eine fundierte Netzplanung.

Nach Angaben von Smight sind bislang mehr als 2.000 Ortsnetzstationen bei über 50 Verteilnetzbetreibern mit der IoT-Lösung ausgestattet. Das bedeute 14.000 Abgänge, die Messdaten im 15-Minuten-Takt erfassen und somit 5,4 Millionen Datenpunkte pro Tag liefern.