Anlagen mit Internetanbindung können künftig als Smart Systems Mehrwertdienste über die Cloud nutzen. Gerade für Blockheizkraftwerke bietet sich Predictive Maintenance, also die vorausschauende Wartung, an. Allerdings sind die meisten noch nicht mit einem Cloud-basierten Condition Monitoring oder den dafür geeigneten Datenschnittstellen ausgerüstet. Das liegt häufig daran, dass die erforderliche Sensorik und Datentechnik noch teuer ist. Das steigert den Verkaufspreis eines BHKW, was vermeintlich die Wettbewerbsfähigkeit reduziert. Außerdem fallen sehr viele Daten an, die nicht per M2M-Kommunikation über ein Mobilfunknetz oder den Netzzugang des Betreibers in die Cloud transportiert werden können. Oft gestatten BHKW-Kunden aus der Industrie die Cloud-Anbindung wegen Bedenken zur Datensicherheit nicht. In Zeiten von Industrie 4.0 sollten diese Argumente allerdings der Vergangenheit angehören.
Zu einer reduzierten Wettbewerbsfähigkeit durch höhere Kosten für die Datentechnik kam es vielleicht in Anfangstagen. Inzwischen benötigen Anlagen eine IP-basierte Datenschnittstelle, um wettbewerbsfähig zu bleiben. So ausgestattet eignen sie sich für die Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung, was ungeplanten Stillstandszeiten vorbeugt. Des Weiteren können intelligente Anlagen Energiebedarf und -erzeugung verbessern, die Einhaltung der Anlagenparameter gewährleisten sowie die Betriebs- und Instandhaltungskosten senken.
Der Bedarf an zusätzlicher Sensorik verursacht zwar Kosten. Allerdings werden Sensoren durch den Hype um das Internet der Dinge immer preiswerter. Darüber hinaus bieten viele Anlagen durch die Steuerungen (SPS) bereits sehr viele Daten. Für eine gute Zustandsüberwachung sollte man sich Zugriff darauf verschaffen. In einigen Fällen reichen die SPS-Daten schon aus, um Anlagen besser zu betreiben.
Präzise Trendvorhersage möglich
Weiterhin können Sensoren das Datenabbild verfeinern. So lassen sich etwa Volumenströme, elektrische Ströme und Baugruppentemperaturen messen. Auch die Geräusch- und Schwingungsmesstechnik bietet wertvolle BHKW-Zustandsdaten. Außerdem sollte die Umgebung einbezogen werden: Viele Anlagen stehen in Gebäuden, die mit einem konstanten Volumenstrom aus einem RLT-System gekühlt werden. Da die Wärmeabgabe eines BHKW leistungsabhängig ist, sollte die Außentemperatur mittels Sensorik erfasst werden. Grundsätzlich gilt die Devise, dass es für Anlagenmonitoring niemals zu viele Daten geben kann.
Durch große Datenmengen lassen sich Trendvorhersagen, sogenannte Predictive Analytics, durchführen. In Cloud-Service-Plattformen gibt es Software-as-a-Service-Angebote, die sich zur Vorhersage der Ausfallwahrscheinlichkeit einzelner Komponenten und zum Festlegen von Wartungsterminen eignen. Die Qualität hängt von der Menge der Historiendaten und der Datenqualität ab: Je mehr Umgebungsdaten zur Verfügung stehen, desto präziser wird die Vorhersage. Daher können für ein BHKW auch Leitungsdrücke, Vibrationen, Umgebungs- und Bauteiltemperaturen oder tägliche Wetterberichte einbezogen werden.
Durch intelligente Steuerung weiträumig verteilter Energieanlagen und die Speicherung elektrischer Energie in Wärme können virtuelle Kraftwerke (VK) die schwankende Energienachfrage und Verfügbarkeit erneuerbarer Energien ausgleichen. VK werden für den Energiehandel und zur Erbringung von Sekundär-Regelleistung (SRL) genutzt. SRL lässt sich über dezentrale Erzeuger (positive Regelleistung) oder auch mittels orchestrierter Lasttrennung und Abregelung (negative Regelleistung) mit einem VK erzeugen. Beide Leistungsarten sind mit BHKW möglich.
Der ungeplante Anlagenstillstand in einem VK kann hohe Kosten und Probleme mit dem Energievermarkter verursachen. Insofern lässt sich durch ein datenbasiertes Wartungskonzept und sorgfältiger Analyse ein Mehrwert schaffen: Wartungstermine sind langfristig vorhersagbar, was Anlagenausfälle und finanzielle Verluste verhindert. So bieten Predictive Maintenance und Condition Monitoring per Cloud einen deutlichen Wettbewerbsvorteil gegenüber BHKW ohne diese Services.
