Blockheizkraftwerke in der Industrie-, Kommunal- und Landwirtschaft:

Condition Monitoring und Predictive Maintenance sorgen für mehr Effizienz

Ungeplante Ausfallzeiten minimieren, Stillstandzeiten im Voraus planen, Ausfallkosten reduzieren und Energieeffizienz des eigenen Blockheizkraftwerks steigern? Statt auf Störungen zu warten, versucht man aus den Messdaten der Anlagensteuerungen herauszulesen, wann sich ein technisches Problem anbahnt. Condition Monitoring und Predictive Maintenance machen es möglich. Beide Themen stehen im Zentrum der Internationalen Fachmesse für innovative Energieversorgung, die zusammen mit der EuroTier vom 17. bis 20. November 2020 in Hannover stattfindet. Betreiber, die das Maximum aus ihrem Blockheizkraftwerk herausholen wollen, finden auf der EnergyDecentral digitale Lösungen zur Vernetzung und Steuerung ihrer Anlagen.

Für Landwirte mit Biogasanlagen oder Betreibern in energieintensiven Unternehmen eröffnen sich durch die Digitalisierung in der Energiewirtschaft viele Chancen – nicht zuletzt die, die Effizienz ihrer Blockheizkraftwerke weiter zu steigern. Im Fokus der diesjährigen EnergyDecentral stehen kompakte Anlagen zur Stromeigenversorgung einer neuen Generation, die es in sich haben: Sie sind hocheffizient und erzeugen durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) direkt vor Ort gleichzeitig Wärme und Strom – vorausgesetzt die Mini-Kraftwerke arbeiten störungsfrei. Fällt eine Komponente aus, sind ungeplante Stillstandzeiten vorprogrammiert.

Volle Kontrolle aus der Cloud

Frühzeitig Schwachstellen erkennen, schnelle Fehlerbehebung, Wartungs- und Serviceaktivitäten planbar machen – das sind die Vorteile, die sich Betreibern und Landwirten eröffnen, wenn sie jederzeit über den Zustand ihrer Blockheizkraftwerke informiert sind. Mit der passenden Software können sie alle wichtigen Daten abrufen, analysieren und für verschiedenste Zwecke nutzen. Die Aussteller auf dem Messegelände in Hannover unterstützen sie mit umfangreichen Services für die intelligente Analyse und optimierte Steuerung ihrer Anlagen. Cloudbasierte Condition Monitoring-Systeme erfassen gezielt Zustandsinformationen wie Stromaufnahme, Temperaturen von Getrieben und Motorwicklungen, ziehen bei bestimmten Geräuschen Rückschlüsse auf den inneren Zustand von Lagern und analysieren Schwingungen, so dass sich anstehende Wartungen und Probleme frühzeitig ankündigen. Zusätzlich kann der BHKW-Betreiber über ein User-Interface einsehen, wie viel Strom oder wie viel Wärme seine Anlage aktuell produziert. Zwar können Condition Monitoring-Systeme Ausfälle nicht gänzlich verhindern, wohl aber das Risiko des Betreibers minimieren. Ziel ist, die maximale Verfügbarkeit der hofeigenen Blockheizkraftwerke zu gewährleisten.

Sichere Kommunikation via VPN

Innovative KWK-Anlagen sind heute auf Wunsch bereits ab Werk mit einer internetfähigen Schnittstelle ausgestattet, über die das Wartungspersonal per Remote Control direkt auf ein BHKW zugreifen kann, ohne dass zwingend ein Techniker vor Ort sein muss. Durch mobile Anwendungen für Smartphone und Tablet lassen sich Daten, Motorenanalysen und Alarme von überall her abrufen. Ein Router baut selbstständig ein verschlüsseltes virtuelles privates Netzwerk (VPN) auf und sorgt für größtmögliche Sicherheit beim Fernzugriff, da es keine eingehenden Verbindungen ins Anlagennetz gibt. So wird die Vertraulichkeit und Integrität der Datenübertragung gewährleistet. Mit einer zusätzlichen Funkantenne und SIM-Karte gewährleistet der VPN-Router auch in entlegenen Gebieten eine zuverlässige Anbindung. Der schnelle Zugriff auf die Daten und Mitteilungen ermöglicht dem Servicepartner eine detaillierte Anlagenansicht für Datenparameter, Diagramme, Standortübersicht und Alarme – das spart Kosten und gewährleistet eine zügigere Wiederinbetriebnahme nach Stillständen.

Der Blick in die Zukunft

BHKW-Betreiber können die dauerhafte Datenanbindung aber nicht nur nutzen, um bei Bedarf den Status ihrer Blockheizkraftwerke anzufragen. Aufbauend auf Condition Monitoring ist die nächste Stufe der Digitalisierung Predictive Maintenance – und damit eine Serviceplattform für die vorausschauende Wartung. Dabei wird der Fokus von der zustandsorientierten Instandhaltung hin zur stillstandvermeidenden Wartung verlagert. Wie präzise sie gelingt, hängt von der Menge der Daten aus der Historie der Anlage und deren Qualität ab: Je mehr Daten zur Verfügung stehen, desto genauer wird die Vorhersage. Je nach Art der Anlage lassen sich verschiedenste Parameter messen, wie beispielsweise die Abgastemperatur. Steigt diese an, deutet dies auf eine Verschmutzung des Abgaswärmetauschers hin. In diesen Fällen bekommt der Landwirt eine Nachricht auf sein Smartphone, die bereits erste Schlüsse auf die Fehlerquelle zulässt. So kann er kritische Zustände rechtzeitig erkennen und sicherstellen, dass die Anlage wieder im optimalen Betriebspunkt läuft. Ein weiteres Beispiel für eine routinemäßige Diagnose ist die Überwachung der Zündspannung der Zündkerzen. Bei Überschreitung eines definierten Wertes erfolgt eine automatisierte Warnung.

Digitale Vernetzung nimmt Fahrt auf

Vom 17. bis zum 20. November zeigt die EnergyDecentral, wie viel Fahrt der Wandel hin zu digitalen Prozessen in der Landwirtschaft bereits aufgenommen hat. Durch die Internetverbindung der KWK-Anlagen und dem damit einhergehenden Ausbau zur Serviceplattform ergeben sich über den sicheren Fernzugriff weitere Nutzungsszenarien, die auf der internationalen Fachmesse für innovative Energieversorgung thematisiert werden. So lassen sich beispielsweise zusätzliche Energieanlagen wie Photovoltaik- oder Batteriesysteme mit der Plattform vernetzen. Für zukunftsorientierte Produzenten von Strom und Wärme besteht damit die Möglichkeit, ein intelligentes Energiemanagement mit Eigenverbrauchsoptimierung zu realisieren.