Condition Monitoring in der Energieversorgung: Antworten aus der Zukunft

02.02.2021

Smart Data Solutions von SICK spielen in sehr unterschiedlichen Branchen ihre Vorteile aus. So nutzt ein großer europäischer Energieversorger Condition Monitoring für die Gasanalysatoren in der Abfallverbrennung. Dadurch konnte das Unternehmen die Verfügbarkeit seiner Anlage deutlich erhöhen, Wartungseinsätze besser vorausplanen und Kosten in der Instandhaltung reduzieren.

Thermische Abfallverwertung: Gasanalysatoren für die umweltgerechte Energieproduktion
Thermische Abfallverwertung: Gasanalysatoren für die umweltgerechte Energieproduktion

Die wichtigsten Dinge im Leben wirken oft ganz selbstverständlich. Strom, Wasser und Wärme sind für jeden von uns so allgegenwärtig, dass man sie erst wahrnimmt, sollten sie einmal ausfallen. Es sind die Energieversorger, die uns die stetige Grundausstattung an Lebensqualität sichern. Im Falle von Strom und Wärme geschieht dies unter anderem auch CO2-arm durch moderne Abfallverbrennungsanlagen, wenn Abfallvermeidung und -recycling nicht mehr ausreichen.

 

Thermische Abfallverwertung: Gasanalysatoren für die umweltgerechte Energieproduktion

Die bei der Verbrennung entstehenden Schadstoffe werden mit einer aufwendigen Gasreinigung herausgefiltert. Hierfür überwacht ein europaweit tätiger Energieversorger seine Emissionen mit Gasanalysatoren von SICK, um die behördlich vorgegebenen Auflagen zum Emissionsschutz sicher einzuhalten. Bei der „extraktiven Messtechnik“ entnimmt man dem Abgas einen Teilgasstrom und führt ihn dem Analysator zu, der Stoffe wie z. B. Stickoxide, Kohlenstoffmonoxide und Quecksilber bis in Mikrogramm-Konzentrationen pro Kubikmeter misst.

Dabei gilt es, Ausfallzeiten zu minimieren. Denn die Gesetzgeber der jeweiligen Länder stellen vor eine Anlagengenehmigung hohe emissionsrechtliche Anforderungen. So droht etwa bei einem Ausfall der Emissionsmessung eine hohe Strafzahlung oder gar ein behördlich angeordneter Stillstand. Umso wichtiger ist eine hohe Verfügbarkeit der Analysegeräte.

Regelmäßige Wartungseinsätze sichern deshalb die Verfügbarkeit der Analysatoren und damit der Emissionsmessanlage. SICK kontrolliert die einzelnen Gerätekomponenten und Betriebsparameter und tauscht die entsprechenden Teile rechtzeitig aus. So können die gesetzlich geforderten Maßnahmen zur Luftreinhaltung eingehalten werden – bei einer Verfügbarkeit der Emissionsmessung von 97%.

SICK kontrolliert die einzelnen Gerätekomponenten und Betriebsparameter und tauscht die entsprechenden Teile rechtzeitig aus.
SICK kontrolliert die einzelnen Gerätekomponenten und Betriebsparameter und tauscht die entsprechenden Teile rechtzeitig aus.

Die Monitoring Box steigert die Anlagenverfügbarkeit

Damit der Anwender wie auch der Dienstleister Instandhaltungen gezielter planen und noch besser auf potenzielle Ausfälle reagieren können, ergänzt der Energieversorger die zeitlich starren Routinekontrollen mit einer Predictive-Maintenance-Lösung von SICK. Dieser digitale Service deckt kritische Zustandsänderungen schnell und vorausschauend auf. So können Servicetechniker rechtzeitig und mit den richtigen Ersatzteilen anrücken. Häufig lässt sich die Ursache bereits per Remote diagnostizieren und das Problem unmittelbar beheben, noch bevor die Anlage abgeschaltet werden muss.

 

Digital Services for Integration
Kontinuierliche Zustandsüberwachung für Sensoren und Maschinen
SICK Monitoring Box
Die Daten von morgen schon heute kennen
SICK Prediction Box

Dafür setzt der Betreiber auf eine webbasierte Condition-Monitoring-Lösung von SICK. Die physische Monitoring Box selbst ist ein Gateway-System TDC (Telematic Data Collector) mit einem applikationsspezifischen Software-Paket für die Browser-Anwendung. Die vom Gateway gesammelten Vitaldaten der Analysatoren werden verschlüsselt und über Mobilfunk, LAN oder WLAN in die Cloud gesendet und dort verarbeitet. Wichtige Veränderungen des Gerätezustands lassen sich somit mittels gerätespezifischen Monitoring Apps visualisieren. Der Servicemitarbeiter beim Energieversorger kann auf seinem Dashboard den Zustand des Gasanalysators und seiner Funktionen in Echtzeit überwachen oder in der Historie zurückverfolgen. Bei einer Überschreitung von vordefinierten Grenzwerten informiert ihn eine E-Mail automatisch. Darüber hinaus können Experten des Serviceaußendiensts im Rahmen des SICK Monitoring Services proaktiv konkrete Handlungsempfehlungen geben.

Die Monitoring Box steigert die Anlagenverfügbarkeit
Die Monitoring Box steigert die Anlagenverfügbarkeit

Condition Monitoring trifft Zukunftsprognosen aus Datenanalysen

Eine solch innovative Lösung verlangte im Vorfeld eine stark kundenangepasste Herangehensweise. In einer 6-monatigen Pilotphase zur Datenanalyse erfasste SICK mit der Monitoring Box die Gerätezustandsdaten der Analysatoren, um die anschließende Lösung auf die Applikation abzustimmen. Aus bis zu mehreren tausend Variablen wurden die wichtigsten Werte für Zustandsüberwachungen und Datenanalysen definiert. Die Daten wurden übersichtlich aufbereitet, kombiniert und in einen relevanten Kontext gebracht. Basierend auf diesen Erkenntnissen entwickelte das Team der Smart Data Solutions von SICK ein passendes Vorhersagemodell – Predictive Maintenance – für den Zustand der empfindlichsten Bauteilgruppen. Das Ergebnis: Eine Vielzahl an Betriebsstörungen ließ sich präzise voraussagen. Zum Beispiel konnten eine verstärkte Bauteilalterung und erhöhter Verschleiß an Verbrauchsteilen vorab erkannt werden.

Predictive Maintenance – für den Zustand der empfindlichsten Bauteilgruppen
Predictive Maintenance – für den Zustand der empfindlichsten Bauteilgruppen

Ein weiterer „Nebeneffekt“: Die stetigen Datenanalysen ermöglichen eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Monitoring Box. So werden die Voraussagen mit der Betriebszeit immer noch präziser und kontinuierlich durch weitere Anwendungsfälle erweitert. Auch das erhöht die Verfügbarkeit der Messwerte – und senkt die Stillstandszeiten der Anlage deutlich.

 

 

 

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