<p>RWE GENERATION <br>VALUE-BASED MAINTENANCE</p>
Kraftwerke erzeugen Strom für ganze Regionen. Privathaushalte und Industrieunternehmen gleichermaßen sind auf die Zuverlässigkeit der Maschinen, Sensoren und Einzelteile der Anlagen angewiesen. Fallen eine oder mehrere Komponenten aus, kann dies weitreichende Konsequenzen bis hin zum Stillstand nach sich ziehen. Dank Künstlicher Intelligenz lassen sich Wartungsbedarf und Gesundheitszustand von Kraftwerken vorhersagen. Die RWE Generation SE integriert sukzessive KI-Anwendungen in ihre Anlagen. Mit Unterstützung von adesso können die Mitarbeitenden der RWE-Tochtergesellschaft genau erkennen, wann sie Wartungen unter optimierter Wertschöpfung durchführen können.
Die RWE Generation SE verantwortet innerhalb des RWE-Konzerns die Stromerzeugung mit Gas, Wasserstoff, Wasserkraft und Biomasse. Die rund 3.000 Beschäftigten betreiben Kraftwerke in Deutschland, Großbritannien, den Niederlanden und der Türkei. Die RWE Generation SE ist eine 100-prozentige Tochter des RWE-Konzerns und hat ihren Hauptsitz in Essen. Sie betreibt einen der größten flexiblen Kraftwerkparks in Deutschland, Großbritannien und den Niederlanden und bündelt die Wasserstoffaktivitäten des Konzerns. Die Tochtergesellschaft begann zum Jahresbeginn 2013 ihr operatives Geschäft.
Ein Kraftwerk fällt aus. Das versetzt Betreiber in Alarmstellung. Für sie bedeutet es Einnahmeverluste und zusätzliche Kosten in Höhe von bis zu einer Million Euro pro Tag. Doch nicht nur die Unternehmen leiden darunter. Im schlimmsten Fall fällt Strom für mehrere Städte und Regionen aus. Die Folge: Die Wasserversorgung ist beeinträchtigt, der Zugang zum Internet ist blockiert, medizinische Geräte und die gesamte Supply Chain funktionieren nicht mehr. Ein Blackout kann Millionen Menschen treffen und kritische Infrastruktur gefährden. Szenarien wie diese wollen Betreiber von Anlagen verhindern, indem sie Ausfälle und Schäden an Maschinen frühzeitig erkennen. Das ist auch das Ziel der RWE Generation SE. Sie betreibt unter anderem das Gaskraftwerk im walisischen Pembroke, am Bristolkanal im Westen des Landes. Es gilt als eine der komplexesten Anlagen weltweit und versorgt über drei Millionen Bewohnerinnen und Bewohner mit Strom. Tausende Sensoren holen ununterbrochen Messwerte von Temperatur, Druck und anderen Parametern ein, die den Gesundheitszustand jeder der zahlreichen Komponenten dokumentieren. Je mehr Datenquellen es gibt, desto schwieriger wird es für die Mitarbeitenden, den Überblick zu behalten. RWE wollte diese Komplexität reduzieren und gleichzeitig die Qualität und Effizienz der Wartung verbessern. Deshalb beauftragte das Essener Unternehmen adesso mit der Umsetzung einer Plattform, die Daten aufbereitet und verknüpft – mit Hilfe von KI und Machine Learning.
„Wir waren auf der Suche nach einem erfahrenen und qualifizierten Partner, der uns hilft, schrittweise eigene Kompetenzen in den Bereichen Cloud-Technologie, Data Analytics, Data Governance und KI-Anwendungen aufzubauen. Es hat bisher sehr gut funktioniert“, sagt Louis Grubben, Head of Digital Transformation Office der RWE Generation SE. Mit konkreten Ideen und einer klaren Vision kam RWE auf das adesso-Team zu. Für Michael Wallenczus war das ausschlaggebend für eine gute Zusammenarbeit. Er ist Programm-Manager bei adesso und seit Projektbeginn dabei. „Die Bälle, die uns RWE herüberspielt, sind eindeutig und präzise. Der Austausch ist nicht nur sehr pragmatisch, sondern auch vertrauensvoll und auf Augenhöhe. Das macht uns stolz.“ Entstanden ist der YUMA Lake – eine Plattform auf Basis der Microsoft Azure Cloud. Mit ihr kann das Team Machine-Learning-Modelle erstellen, die für die Vorhersagen von potenziellen Wartungsmaßnahmen notwendig sind. Die Plattform bildet die Grundlage für alle weiteren Arbeiten.
Hier kommt die sogenannte Value-based Maintenance (VBM), wertorientierte Instandhaltung, ins Spiel. Sie ist Teil der Digital Transformation Initiative, die RWE 2020 ins Leben gerufen hat. „Die Ingenieurinnen und Ingenieure im Kraftwerk erhalten mit unserem VBM-Cockpit einen Überblick über alle Datenquellen. Dadurch sehen sie, welche Komponenten Wartungsbedarf haben“, erklärt Katarzyna Stoltmann, Proxy Product Owner und Requirements Engineer bei adesso. Das Cockpit beinhaltet thematische Dashboards und zeigt verschiedene Charts, beispielsweise den Health-Status. Er zeigt anhand eines Wertes zwischen null und 100 an, wie leistungsfähig die einzelnen Komponenten aktuell sind. Ein weiteres Chart, Wind und Solar, beziffert, wie viel Megawatt Strom täglich in Großbritannien durch Wind- und Solarenergie produziert werden. Ist die Stromproduktion an einem Tag durch andere Anlagen sehr hoch, können die Ingenieurinnen und Ingenieure das Kraftwerk vorübergehend herunterfahren und beschädigte oder alte Komponenten schnell austauschen. Dadurch verhindern sie, dass es zu Beeinträchtigungen bei der Stromversorgung kommt. In diesem Zusammenhang spielt Machine Learning eine große Rolle. „Die Anwenderinnen und Anwender in den Kraftwerken konnten bislang nicht exakt prognostizieren, wann sie eine Komponente austauschen müssen. Durch unser Tool können wir den Verschleiß und somit den optimalen Reparaturzeitpunkt besser vorhersagen. Das spart Zeit und Geld“, erklärt die studierte Informatikerin und IT-Projektmanagerin.
Seit 2020 arbeiten RWE und adesso zusammen. Rund 30 Personen sind in dem Projekt unternehmensübergreifend involviert. „Von Anfang an war das Vertrauen zueinander groß“, berichtet Udo Eberhardt, Product Owner auf RWE-Seite. „Wir haben eine offene, ehrliche und vertrauensvolle Zusammenarbeit. Wir arbeiten bei den verschiedenen Digitalisierungsprojekten als ein Team zusammen und sind mit den Ergebnissen sehr zufrieden.“ Der regelmäßige Austausch ist sowohl für das RWE-Team als auch für die adesso-Fachleute wichtig. Vor allem die Begegnungen in den Kraftwerken sind für das Team um Michael Wallenczus von großer Bedeutung – aus gutem Grund: „Wir wollen die Leute vor Ort kennenlernen. Das hilft uns, deren Bedürfnisse besser zu verstehen und ihre Anliegen letztendlich bestmöglich in unser Dashboard zu integrieren.“ Auch für die Data Scientists von adesso ist es wichtig, einen Eindruck von dem Kraftwerk und den Gegebenheiten vor Ort zu erhalten. So können sie besser nachvollziehen, woher die Daten kommen und wie die Mitarbeitenden sie nutzen.
Das Gaskraftwerk im walisischen Pembroke fungiert als Prototyp des Projekts. Dort wurden die Dashboards zuerst getestet und ausgerollt – mit Erfolg. Mit einem Biomasse-Kraftwerk im schottischen Markinch und einem Biomasse-Kohle-Kraftwerk im niederländischen Eemshaven werden zwei weitere Anlagen in naher Zukunft mit den Dashboards versorgt. Weitere Anfragen hat es bereits gegeben, sodass bis zu 30 RWE-Kraftwerke von der digitalen Datenvernetzung profitieren sollen. „Wir erhoffen uns, dass alle Kraftwerke damit arbeiten. Den Mitarbeitenden reicht ein Blick auf die Dashboards und sie wissen genau, wie es dem Kraftwerk geht. Der Impact dieses Tools ist enorm“, sagt Katarzyna Stoltmann. Einnahmeverluste und zusätzliche Kosten in Millionenhöhe wegen Ausfällen von Anlagen – das könnte durch die Zusammenarbeit von adesso und RWE der Vergangenheit angehören.
In Zukunft ist der Betrieb der Kraftwerke noch zuverlässiger.
Schaue Sie es sich an – unser Video „Maintaining Global Power Plant Stations more Efficiently“Sie wollen mehr über das Projekt erfahren? In diesem Video fassen wir die zentralen Aspekte des Projekts für Sie zusammen.