Umfassende Transparenz

Siemens-Ingenieure arbeiten am gläsernen Kraftwerk

Mit einer neuen Software sollen sich Kraftwerke effizienter als bisher betreiben lassen. Das Programm wird Managern helfen, Energieerzeugungsanlagen wirtschaftlich optimal und bedarfsgerecht einzusetzen, sagt Dr. Thomas Merklein von der Siemens KWU.

17. Dezember 2001

In einzelnen Bereichen ist ein modernes Kraftwerk meist transparent, doch wenn es um die ganzheitliche Sicht geht, fehlt es oft an Transparenz“, stellt Dr. Thomas Merklein fest. In Zeiten, in denen Pfennigbruchteile bei den Erzeugungskosten über Gewinn und Verlust entscheiden können, ein undenkbarer Zustand, findet der Siemens-Mann.

Spontaneität ist heute im Kraftwerksmanagement gefragt, doch spontanes Agieren ist oft unmöglich. Ob es sich beispielsweise lohnt, seinen Strom zu den aktuellen Betriebskosten am Spotmarkt zu handeln, müssten die Manager binnen Minuten entscheiden können. Die Aufbereitung der Daten würde heute allerdings deutlich länger dauern, eine betriebswirtschaftlich optimierte Teilnahme am Spotmarkt bleibt den Kraftwerksbetreibern somit verwehrt. Merklein: „Was der Markt braucht, ist ein gläsernes Kraftwerk.“

Umfassende Transparenz im Kraftwerksgeschäft möchte der Bereich Energieerzeugung (KWU) der Siemens AG schaffen. Ingenieure und Informatiker des Kraftwerksspezialisten arbeiten an einer modularen Softwarelösung, die den Betreibern großer Kraftwerkparks ebenso gerecht werden soll wie den Inhabern kleiner Industriekraftwerke. Auch Stadtwerke, die nur wenige Blockheizkraftwerke ihr eigen nennen, könnten von der Siemens-Entwicklung profitieren, heißt es. Verantwortlich für die Entwicklung ist der junge KWU-Geschäftsbereich LIT, wobei das L für Leittechnik steht, das IT für Informationstechnik.

Sienergy Cockpit 2000 haben die Erlanger ihre neue Produktidee getauft, denn schnell wie ein Rennwagenfahrer in seinem Cockpit entscheidet, wie er die Ideallinie ansteuert, muss auch der Kraftwerksbetreiber die optimale Fahrweise für sein Kraftwerk bestimmen können - auf Basis der richtigen Informationen.

Sienergy Cockpit 2000 trägt Informationen zusammen

„Das Problem liegt nicht in der Datenbeschaffung“, sagt Merklein, der bei Siemens KWU das Thema Prozess- und Anlagenoptimierung betreut. „Die meisten relevanten Informationen sind schon an irgendeiner Stelle erfasst.“ Jedoch sind sie weit verstreut. Heutzutage sind beispielsweise in der Prozessautomatisierung, der Betriebsführung oder in der kaufmännischen Software Informationen abgelegt, die Kraftwerksmanagern eine schnelle Entscheidung vereinfachen würden. Diese Daten gilt es zusammenzutragen und zu schlüssigen, schnell aufzunehmenden Informationen zu verdichten.

Sienergy deckt den Bereich Unternehmens-, Betriebs- und Prozessführung ab, die Prozessautomatisierung geschieht vorzugsweise mit Teleperm XP. Die Integration anderer Leitsysteme ist jedoch auch möglich. Beide Bereiche, Teleperm XP und Sienergy, bilden bei Sienergy Cockpit 2000 datentechnisch eine Einheit. Interessant sind praktisch alle Informationen, die greifbar sind: Personalkosten, Schichtpläne, Brennstoff- und Wartungskosten sowie technische und vertragliche Restriktionen, etwa fest zugesicherte Wärme- und Stromlieferungen. Diese Daten soll Sienergy Cockpit 2000 sammeln und aufbereiten. „So gesehen sammelt unser Cockpit die Daten und profitiert von den Inhalten anderer Programme“, sagt Merklein. Als Datenquellen für Ist- Informationen kommen beispielsweise Betriebsführung, Leittechnik, Ressourcenmanagement und viele Module mehr in Frage.

Prognoseprogramme ergänzen die aufbereiteten Informationen, denn Vorhersagen für Wetter, Brennstoffeinsatz oder Lastverläufe geben Anhaltspunkte, wie der optimale Kraftwerksbetrieb in den nächsten Stunden aussehen könnte. Zusammen mit Ist-Daten, technischen Parametern und den zu erwartenden Erlösen formuliert die Software Empfehlungen für den Kraftwerksbetrieb.

Die optisch ansprechende Aufbereitung vereinfacht die Interpretation der dargebotenen Informationen. Anhand von Farbmarkierungen im Leistungs-Zeit-Diagramm beispielsweise lässt sich erkennen, in welchem Lastbereich die Betriebskosten ein Minimum erreichen. Dabei lasse die Software auch verschiedene Sichtweisen zu und erlaube das Simulieren diverser Fallbeispiele, erklärt Merklein. Die Software präsentiert dem Bediener auf Knopfdruck (oder Mausklick) Gesamtansichten oder Detailschaubilder und - daten, ohne dass er Cockpit 2000 verlassen muss.

Zudem sei es mit Sienergy Cockpit 2000 möglich, zur Bewertung von Strategien und Entwicklungen in der Zeitachse zu navigieren. Das heißt, der Bediener kann den Rechner simulieren lassen, wie sich die Situation zum Beispiel in sechs Stunden darstellt. Cockpit 2000 könnte dann beispielsweise die Verfügbarkeit der Anlagen anzeigen und berücksichtigt dabei vorhersehbare - etwa wartungsbedingte - Anlagenstillstände, stellt die zu erwartenden Auslastungszustände sowie die Betriebskosten und die prognostizierten Erlöse dar.

Durch die optimierte Fahrweise soll sich die Lösung binnen spätestens zwei Jahren amortisieren, versichert Siemens KWU, denn Sienergy Cockpit 2000 selbst schlägt mit relativ geringen Kosten zu Buche. Kostenintensiver hingegen wird die Integration sein, denn ohne eine individuelle Anpassung der Software sowie das Erheben und Speichern wichtiger Analagenparameter macht der Einsatz von Cockpit 2000 keinen Sinn. Wie weit diese Ingenieurleistung reicht, hängt nicht zuletzt von der Größe des Anlagenparks, den Ähnlichkeitsmerkmalen der Anlagen sowie deren Beschaffenheit ab. Pauschale Aussagen zum Preis sind daher nicht zu treffen.

Dass die Softwarelösung - entsprechend den Anlagengrößen und dem Park dimensioniert - wirtschaftlich ist, daran hat Merklein keinen Zweifel. Zu einem schnellen Return of Investment trage unter anderem bei, dass viele Abteilungen von Cockpit profitieren könnten, argumentiert er. „Die Informationen können bei der Arbeitsplanung genauso nützlich sein wie bei der Betriebsführung und der zustandsorientierten Wartung.“ Auch Bereiche wie die Bekohlung, Feuerung, Instandhaltung, Lagerwirtschaft oder die Personalplanung sollen Vorteile aus der Arbeit mit Sienergy Cockpit 2000 ziehen können. Relevant sei die Software außerdem für die Warte, die Wasseraufbereitung, die umweltrelevanten Kraftwerksbereiche und viele Abteilungen mehr, ergänzt Merklein die Liste. Entsprechend viele Arbeitsplätze könnten mit Sienergy Cockpit 2000 ausgestattet werden, jeweils versehen mit unterschiedlichen Lese- und Schreibrechten.

Allerdings müssen sich die Kraftwerksbetreiber noch gedulden, bis sie die Vorteile von Sienergy Cockpit 2000 nutzen können. Derzeit arbeiten die Siemens-Fachleute an einer Pilotanwendung für ein deutsches Unternehmen. Bei dieser ersten Variante handele es sich um eine Lösung ohne „doppelten Boden“, erklärt Merklein. Sie soll ihre Fähigkeiten im praktischen Einsatz unter Beweis stellen. Später werde dann eine redundante Ausführung folgen, damit Manager bei Ausfall eines Rechnersystems nicht „kostenblind“ agieren müssen. (du)

Erschienen in Ausgabe: 01/2000