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65 Millionen Daten täglich: Big-Data-Analyse für die Energiewirtschaft der Zukunft

Peter_Welker_Trivadis.jpgDie Digitalisierung gilt als die zentrale Entwicklung unserer Zeit. Sie verändert sowohl unsere Gesellschaft als auch unsere Wirtschaft nachhaltig. Je weiter technisiert unser Leben wird, desto wichtiger ist auch die ständige und zuverlässige Verfügbarkeit des „Lebenselexiers“ der Digitalisierung − des Stroms. So können kleinste Spannungsspitzen im Millisekundenbereich ausreichen, dass bei der Autofertigung die Bänder stillstehen, während Sie als Konsument nicht mal ein Flackern in der Glühbirne haben.

Kaum hat die Energiebranche eine grosse Hürde genommen, steht die nächste an. Während aktuell an der Integration der grünen, erneuerbaren Energie in die bestehende Infrastruktur gearbeitet wird, steht durch die digitale Transformation die nächste Herausforderung mit einem riesigen, tagtäglich anfallenden Datenberg an. Aber wie kann ein Unternehmen über diese Datenmassen Herr werden? Wie kann man sie sammeln, für den schnellen Zugriff vorhalten und letztendlich zu nützlichen Informationen weiterverarbeiten? Wie wird es möglich, die Daten intelligent für den Geschäftserfolg nutzbar zu machen?

TransnetBW ist unter anderem für den Betrieb, die Instandhaltung, die Planung und den bedarfsgerechten Ausbau des Übertragungsnetzes in Baden-Württemberg verantwortlich. Das Unternehmen koordiniert die Übertragung der Energie über weite Strecken und integriert dabei auch die erneuerbaren Energien in das Versorgungssystem. Es gewährleistet so die sichere und zuverlässige Versorgung der rund elf Millionen Menschen in Baden-Württemberg mit dem rund 3.200 Kilometer langen Höchstspannungsnetz, das allen Akteuren im Strommarkt diskriminierungsfrei und zu marktgerechten, transparenten Bedingungen zur Verfügung steht.

_96A9797 MA Seckenheim Bahnübergang.jpgBildquelle: TransnetBW

Bestandssysteme stiessen an ihre Grenzen

Um für die nötige Transparenz sorgen zu können, müssen allen Marktteilnehmern zahlreiche aktuelle Daten und Informationen aus verschiedensten Bereichen des Übertragungsnetzes laufend zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise zu Erzeugung oder Verbrauch, zu Lastflüssen oder zu Netzausbauprojekten. Dies spiegelte sich in einem deutlich gestiegenen Volumen angefragter Daten wider, was mit den Bestandssystemen, die in ihrer Grundstruktur nicht für die Datenanalyse entwickelt waren, kaum effizient zu realisieren war.

Auf der unternehmensinternen Seite sieht man sich in allen Bereichen veränderten Anforderungen an Governance und Compliance gegenüberstehen. Die hierbei verwendeten, weitgehend analogen, Prozesse können nur mit grossen zeitlichem Aufwand die erwartete Informations- und Dokumentationsqualität liefern. Im Zweifel fehlt diese Zeit an anderer Stelle für die Bearbeitung zentraler Aufgaben.

Prozessdatenarchiv entlastet das Netzleitsystem

Die Antwort von TransnetBW auf die gestiegenen Anforderungen war der Aufbau eines neu geschaffenen Prozessdatenarchivs. In ihm werden alle Daten, welche die Bestandssysteme bei der Überwachung und Steuerung des Stromnetzes generieren, an zentraler Stelle gesammelt, umgehend archiviert und direkt für Analysezwecke verfügbar gemacht.

Den grössten Teil machen dabei Echtzeitinformationen des SCADA-Systems (Supervisory Control and Data Acquisition) aus. Die Echtzeitinformationen umfassen Mess- und Rechenwerte, welche eine detaillierte Auskunft über die Leistung und den Zustand des Übertragungsnetzes und der beteiligten Partner geben.

Screenshot_Transnet_mess_und_rechwerte.pngBildquelle: TransnetBW

Nach der Umstellung von Datenbeistellungen an Dritte auf das Prozessdatenarchiv konnten nicht nur freie SCADA Rechenkapazitäten wieder ihrem originären Zweck zugeführt werden, auch wurden die dazugehörigen Prozesse automatisiert und standardisiert. Dies führte darüber hinaus zu einer Entlastung des SCADA Teams.

Netzstabilität steht an erster Stelle

Die Entlastung des SCADA Systems war nötig: Tagtäglich werden bei TransnetBW über 65 Millionen Werte archiviert. Seit 2014 kamen so mehr als 71 Milliarden Datensätze zusammen. Diese riesigen Datenvolumina werden kontinuierlich in das Prozessdatenarchiv eingespeist und dort online für weiterführende Analysen vorgehalten. Nur so lässt sich gewährleisten, dass für die Aufarbeitung und Bewertung problematischer Situationen alle relevanten Informationen zeitnah zur Verfügung stehen.

Matthias Wolf 7165.jpgFür Matthias Wolf, Datenmanager bei TransnetBW, ist das Prozessdatenarchiv eine grosse Verbesserung: „Unser oberstes Ziel ist es, das Netz (n-1)-sicher zu betreiben und das Gleichgewicht von Erzeugung und Verbrauch im Netz jederzeit sicherzustellen. Dazu müssen wir das Stromnetz lückenlos überwachen und steuern. Dafür brauchen wir alle relevanten Daten zum einen für die Verarbeitung in Echtzeit im SCADA System und zum anderen historisiert im Prozessdatenarchiv – und das sind ordentliche Datenmengen.“

Bildquelle: TransnetBW

Erfahrung und technisches Know-how sind gefragt

Bei der Auswahl eines Partners zur gemeinsamen Umsetzung des Projektes entschied sich TransnetBW für die Trivadis AG. Ausschlaggebend waren dabei vor allem der anwenderorientierte Ansatz und die hohe Datenbankexpertise des IT-Dienstleisters.

Das Zusammenspiel funktionierte erfolgreich. Trivadis lieferte die Erfahrung und das technische Know-how, TransnetBW steuerte klare Vorgaben bei, was die Lösung leisten muss. Nach nur eineinhalb Jahren ging das gemeinsam entwickelte Prozessdatenarchiv in Betrieb. Es bewährte sich sofort: Allgemeine Abfragen zum Netzbetrieb müssen jetzt nicht länger aufwändig unter anderem vom SCADA System geliefert werden, sondern werden fortan bequem vom neu entwickelten Prozessdatenarchiv zentral abgedeckt.

hauptschaltleitung-transnetbw.jpgBildquelle: TransnetBW

„Je vorausschauender wir handeln, desto weniger müssen wir eingreifen“

Die Entwicklung des Prozessdatenarchives geht stetig weiter. Die Anwender lernen mit den neuen Möglichkeiten weiterführende Fragen zu stellen und die Prozesse so stetig weiterzuentwickeln. Auch Daten aus anderen Bereichen sollen in Zukunft über die Lösung verarbeitet werden: „In weiteren Phasen wird es darum gehen, zwischen unseren zahlreichen aufgabenspezifischen Applikationen Verbindungen herzustellen und ein gemeinsames Datenmodell zu entwickeln“, so Wolf. 

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Weiterführende Informationen

Topics: Big Data Oracle Referenz Data Analytics