Herausforderungen der Energieversorgung 03.05.2022, 08:00 Uhr

Digitale Transformation der Energiewirtschaft ist Schlüssel zu mehr Nachhaltigkeit

Die digitale Transformation treibt die Nachhaltigkeitsziele der Energiewirtschaft voran. Die Diversifizierung der Energieversorgung sowie die Steigerung der Effizienz haben dabei Priorität.

Duke Energy besitzt und betreibt Wind- und Solarparks in den gesamten Vereinigten Staaten. Foto: Duke Energy

Duke Energy besitzt und betreibt Wind- und Solarparks in den gesamten Vereinigten Staaten.

Foto: Duke Energy

Viele Energieversorger rücken ihre Nachhaltigkeitsziele in den Fokus. Sie konzentrieren sich darauf, die Energiesicherheit zu gewährleisten, „grüne“ Ziele zu erreichen und die Nachfrage der Kundschaft zu befriedigen. Trotzdem müssen sie als Unternehmen auch wirtschaftlich agieren und ihre finanziellen Resultate optimieren. Mehr in die Digitalisierung zu investieren, lohnt sich trotzdem. Denn es muss nicht nur die Kapazität erneuerbarer Energien aufgestockt, sondern auch die bestehende Infrastruktur modernisiert werden.

In den nächsten Jahren wird die digitale Transformation im Energiesektor stark zunehmen. Unternehmen verstehen nun die Dringlichkeit und sind bereit, sie aktiv zu forcieren – auch um die lokalen, nationalen und internationalen Regularien einhalten zu können. In diesem Zuge stellt sie die digitale Transformation vor neue Herausforderungen, beginnend mit der Einführung neuer Tools, Technologien und Arbeitsprozesse. Diese müssen von einer diversen Belegschaft, zu der auch Mitarbeitende gehören, die keine „Digital Natives“ sind, akzeptiert und angenommen werden.

Die digitale Transformation ist kein reines Technologieprojekt, auch wenn die richtige Technologie die Basis bildet. Sie ist vielmehr eine Chance zur Veränderung der Arbeitsweise im gesamten Unternehmen, nicht nur der IT-Abteilung. Mit dieser Einstellung können Unternehmen das volle Potenzial ausschöpfen, von reduzierten Kosten und einem Anstieg der Produktivität bis hin zu Verbesserungen im operativen Betrieb.

Effizienzsteigerung dank Künstlicher Intelligenz und Machine Learning

Manuelle Prozesse durch digitale Prozesse zu ersetzen oder eine digitale Lösung durch eine fortschrittlichere Technologie weiterzuentwickeln, ist der Ausgangspunkt der digitalen Transformation. Ein Beispiel ist die Bereitstellung einer 360-Grad-Sicht auf die Anlagenleistung mittels digitaler Zwillinge – digitale Echtzeit-Darstellungen physischer Anlagen – und automatisierter Lösungen für das Asset Performance Management (APM). Auch neue Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning (ML) können hier integriert werden, um Informationen über den Betrieb von Anlagen zu erhalten und nachzuverfolgen, wo und wie Strom erzeugt, übertragen und verteilt wird. Darauf basierend können Mitarbeitende Diagnosen ableiten, um mögliche Probleme zu erkennen bevor sie auftreten. Mit den gewonnenen Erkenntnissen lassen sich die Betriebs- und Wartungskosten um rund 20 % senken, die Brennstoffkosten signifikant reduzieren sowie die Sicherheit, Effizienz und Zuverlässigkeit der Anlagen steigern. All das zusammen kann zu einer erhöhten Produktivität führen.

Durch den Einsatz von KI und ML im Zuge der digitalen Transformation können sämtliche Ressourcen durch automatisierte Berechnungen und der Nutzung von Daten optimiert werden. Fachkräfte können sich dadurch stärker auf ihre Kernaufgaben konzentrieren und müssen weniger manuellen Aufgaben nachkommen. Dadurch verändert sich die Unternehmenskultur und es führt zu einer besseren Arbeitsleistung.

Stromerzeugung zentral überwachen

Ein Beispiel für die Optimierung der gesamten Anlagenleistung liefert das US-Unternehmen Duke Energy. In sieben US-Bundesstaaten betreibt der Energieversorger mehr als 60 Kraftwerke mit konventionellen und erneuerbaren Energieträgern. Damit versorgt Duke Energy über 7,2 Millionen Kundinnen und Kunden mit einer Erzeugungskapazität von 58 000 MW. Das Unternehmen hat eine APM-Software zur zentralen Überwachung der Stromerzeugungsanlagen eingeführt.

Kontrollraum der Zentrale von Duke Energy mit der „Asset Performance Management“-Software von Aveva.

Foto: Duke Energy

Die eingesetzte Lösung musste software- und hardwareunabhängig sein, um die bereits in den verschiedenen Werken installierten Technologien zu berücksichtigen und die Kosten für die Erneuerung zu minimieren. Darum wurden Sensoren ausgewählt, die die Daten an die KI-gestützte Software für prädiktive Analysen senden. Das „Monitoring and Diagnostic Center“ kann dadurch über 11 000 Modelldaten und mehr als 500 000 Datenpunkte aus den verschiedenen Standorten verwenden und Anlagenausfälle erkennen, bevor sie auftreten. Duke Energy konnte durch weniger Ausfälle 50 Mio. US-$ einsparen, darunter 30 Mio. US-$ durch ein einziges früh erkanntes Problem. Insgesamt haben sich die Leistung und Betriebszeit erheblich verbessert.

Profit in der Covid-19-Pandemie

Auch Enel, ein internationaler Erzeuger und Verteiler von Strom und Gas, hat seine Prozesse digitalisiert und vor allem in der Covid-19-Pandemie davon profitiert. Durch die Einführung von APM war der Energieversorger in der Lage, seine 1 275 Anlagen für erneuerbare Energien aus der Ferne zu überwachen. So konnten die Mitarbeitenden als die Pandemie im Jahr 2020 ausbrach sofort von zu Hause aus arbeiten. Die Ausfallsicherheit und die nachhaltige Bereitstellung der kritischen Dienste des Unternehmens waren zu jeder Zeit sichergestellt. Seit der Implementierung hat die APM-Lösung bei Enel mehr als 220 Probleme frühzeitig erkannt, wodurch Ausfälle verhindert und die Leistung von 23 GW Strom optimiert werden konnten.

Die Energiewirtschaft muss sich immer noch vielen Herausforderungen stellen und die Digitalisierung proaktiver vorantreiben. Denn nur die digitale Transformation befähigt den Energiesektor, intelligenter zu konstruieren, besser zu arbeiten und die Effizienz nachhaltig zu steigern. Es wird erwartet, dass Investitionen in den kommenden Jahren zunehmen, da Unternehmen nun verstehen, dass Diversifizierung, neue Technologien und Geschäftsmodelle der Weg in eine nachhaltigere Zukunft sind.

Evgeny Fedotov, Senior Vice President EMEA bei Aveva

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