Krogital - Digital Cloud-Twin
Krogital - Digital Cloud-Twin Krogmann 15/50
In dem EFRE-geförderten Kooperationsvorhaben „Krogital - Digital Cloud-Twin Krogmann 15/50 in Bremen/Bremerhaven“ streben die Partner Axtrion GmbH & Co. KG und die zwei Institutionen der Universität Bremen (Bremer Centrum für Mechatronik [BCM] und Bremer Institut für Integrierte Produktentwicklung [BIK]) gemeinsam das Ziel an, eine von dem BCM-Mitgliedsinstitut für elektrische Antriebe, Leistungselektronik und Bauelemente [IALB] betriebene Windenergieanlage (WEA) durch die Einrüstung einer umfassenden Sensorik zu digitalisieren. Dazu ist es notwendig, hochfrequente Messdaten aus dem Betrieb kontinuierlich aufzuzeichnen. Nach der in dem Projekt vorzunehmenden Einrüstung der WEA mit moderner Sensortechnik durch das BCM und das BIK, werden die Daten fusioniert und in die Cloud zur intelligenten Weiterverarbeitung übertragen. Für diese Hardwareschnittstelle wird das BCM einen Datenlogger aufbauen und an der WEA einsetzen.
Die Bremer Firma Axtrion GmbH & Co. KG stellt Cloud-Dienste zur zentralisierten Datenablage und Weiterverarbeitung bereit und entwickelt standardisierte Schnittstellen, worüber die Daten in der Cloud zusammengeführt und in den Cloud-Datenspeichern strukturiert sowie unstrukturiert abgelegt werden. Für die Aufbereitung und Konsolidierung der Daten sowie deren Visualisierung in Echtzeit und Leistungskennzahlen- (KPI-) Ermittlung adaptiert Axtrion passende Cloud-Dienste und stellt sie dem Anwender zur Verfügung.
Die gewonnenen Informationen werden u. a. auch zur Erstellung einer Betriebshistorie der Anlage herangezogen, die in Verbindung mit den Produkt- bzw. Konstruktionsdaten zu einem aktuellen Anlagenzustand verknüpft werden kann. Schöpft man die Möglichkeiten der Industrie 4.0 aus, kann ein übergreifender Austausch anlagenspezifischer Informationen für verschiedene Anwendungsszenarien ermöglicht werden. Auf dieser Basis kann ein Digitaler Zwilling entwickelt werden, der verschiedenen Nutzergruppen eine virtuelle Windenergieanlage zur Verfügung stellen kann. So werden der jeweils aktuelle Status der physikalischen Anlage virtuell gespiegelt und individuell relevante Informationen ausgegeben.
Der Digitale Zwilling ist die Grundlage für die Integration eines umfassenden Konfigurationsmanagements, insbesondere einer optimalen Betriebsstrategie, die nicht nur eine maximale Energieausbeute garantieren, sondern u. a. auch auf die aktuellen Netzbedürfnisse eingehen oder im Hinblick auf eine prädikative Instandhaltung eine belastungsminimale Steuerung potentiell wartungsbedürftiger Anlagen ermöglichen kann. Insbesondere das Expertenwissen aus den Projekten am BIK sorgt für die Planung des Digitalen Zwillings. Das Institut ist maßgeblich für die Datenstruktur der geplanten Digitalisierung hinweisgebend.
Darauf aufsetzend arbeiten das IALB und das BIK in dem BMWi-Projekt „Konzept und Aufbau eines cyberphysischen Systems zur ganzheitlichen Entwicklung von Windenergieanlagen“ in einem neun Partner umfassenden Verbundvorhaben an der Nutzung des Digitalen Zwillings in diversen Anwendungsszenarien und an seiner Übertragbarkeit auf andere WEA im Multi-Megawatt-Bereich.