Die "Bio-WebSphere"

Schon lange gibt es sie, jeder kennt sie, und sie gewinnen für den europäischen Stromerzeugermarkt zunehmend an Bedeutung: Windkraftanlagen. Dabei handelt es sich nicht nur um technische Anlagen. Um immer auf dem Laufenden zu sein, wie es mit der Wirtschaftlichkeit steht, entwickelte UNIORG ein System, das die relevanten Daten einsammelt und in einem komfortablen Controlling-Werkzeug zur Verfügung stellt.

Ob im Binnenland, ob offshore als gewaltige Windparks auf dem offenen Meer: die riesigen dreiflügeligen Propeller gehören zum täglichen Erscheinungsbild, das bestenfalls noch bei Technokraten Interesse wecken kann. Was dem Laien gern als windgetriebener Fahrraddynamo im Großformat erklärt wird, verlangt mittlerweile sowohl bei der Entwicklung als auch im Betrieb jede Menge High Tech. Die automatische Anpassung an die aktuellen Windverhältnisse hilft, die Energieproduktion zu optimieren und damit die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu verbessern. Hightech ist also auch hier ständig im Einsatz.

Mit gut 2 Mio. Euro für ein ausgewachsenes Exemplar zählen Windkraftanlagen nicht unbedingt zu den Investitionen, die jeder Landwirt aus der Portokasse bestreitet. Vielmehr werden diese Anlagen in der Regel zu Windparks mit einigen wenigen oder auch mehreren hundert Anlagen zusammengefasst und von einer fremdkapitalfinanzierten Betreibergesellschaft konzipiert, beauftragt und betrieben. Als Kapitalgeber einer solchen Gesellschaft interessiert den geneigten Anleger nun natürlich brennend, was sein Geld so treibt, sprich: inwieweit sich die geplante Wirtschaftlichkeitsberechnung von der tatsächlichen Leistung unterscheidet. Auch die Versicherung, die die Anlagen gegen unterschiedlichste Risiken wie beispielsweise - naheliegend - Sturm etc. versichert, hat ein vitales Interesse daran, über den Zustand der Parks informiert zu werden. Also steht der Betreiber vor der Herausforderung, die Informationen, die die Anlagensteuerung in proprietären und teilweise verschlüsselten Formaten zur Verfügung stellt, in ein endanwender-kompatibles Frontend zu überführen - ein weiter Weg. Die UNIORG Solutions GmbH, Dortmund (vormals SYNTAGS GmbH) hat diesen Weg für einen solchen Betreiber realisiert.

Daten über ISDN abfragen
Nun verfügen die meisten Anlagen über eine ISDN-Schnittstelle und eine Telefonnummer, unter der ein ISDN-Modem die Anlage anrufen und sich nach ihrem Zustand erkundigen kann. In einem ersten Schritt muss nun also ein proprietäres Stück Software eine Liste von ISDN-Rufnummern jeweils einmal täglich abtelefonieren und die gespeicherten Daten der Anlagen über Betriebstemperaturen, Drehzahlen, produziertem Strom, Stillstandzeiten etc. einsammeln. Da das Datenformat je nach Hersteller der Anlagensteuerung unterschiedlich ist und die Hersteller es in vielen Fällen auch gern bei dieser Proprietät belassen würden, war hier Forschung und Entwicklung gefragt - welche Datenstrukturen enthalten welche Informationen, wie sind sie kodiert, wie formatiert?
Die gesammelten und "dechiffrierten" Daten werden in einem nächsten Schritt in einer beliebigen relationalen Datenbank abgelegt. Nicht erreichte Anlagen werden - nach mehreren Anwahlversuchen - automatisch per eMail an eine zentrale Servicestelle des jeweiligen Betreibers gemeldet, damit ein Techniker sich dieses Missstands annehmen kann.
Daten strukturieren
Mit der relationalen Datenbank sind die Daten für einen SQL-kundigen Programmierer schon erschließbar, für den typischen Versicherungssachbearbeiter auf der Suche nach einem Lebenszeichen von dem durch ihn versicherten Windpark aber immer noch verborgen. In einer weiteren Stufe geht es nun darum, die Unmengen an Daten zu strukturieren und logisch zu gruppieren. Jeder Datensatz gehört zu genau einer Anlage, jede Anlage zu genau einem Windpark (gegebenenfalls stellt sie allein bereits den gesamten Park dar), jeder Park zu genau einem Betreiber. Also werden die technischen Informationen der Anlagen einer organisatorischen Struktur, die später auch die Zugriffsrechte bestimmt, gegenübergestellt - schließlich soll der Mitarbeiter eines Betreibers nur seine eigenen Parks, nicht die des Wettbewerbs, ein Anleger nur "seinen" Park, nicht die der Mitanleger sehen. Damit erhält jeder Anwender "seine" Sicht der Dinge, ein personalisiertes Management Center mit allen notwendigen Daten über "seine" Anlagen. Um die so vorselektierten Daten jetzt endanwendergerecht aufzubereiten, fehlt noch ein letzter, wichtiger Schritt: aggregieren. Schließlich interessiert den Anleger beispielsweise die Leistung pro Monat, nicht für jede einzelne Stunde, den Servicetechniker nicht jede einzelne Temperaturmessung, sondern die Extremwerte, der Durchschnittswert und die Tendenz, den Versicherer nur Windstärken außerhalb der Spezifikation der Anlage etc. Darüber hinaus werden zu jeder Anlage Solldaten hinterlegt, die durch den Betreiber auf Basis der technischen Daten der Anlagen und der spezifischen Lage und Wetterverhältnisse des Parks bei der Konzeption ermittelt wurden und Basis des Businessplans sind. Anhand der Ist-Daten aus der Steuerung lässt sich bei entsprechender Verdichtung der Daten ein direkter Soll-Ist-Vergleich ablesen - objektiv, auf Basis zeitnaher Daten, erhaben über jeden Verdacht der Manipulation.
Grafische Auswertung
Eine lange Liste harter Fakten dient zwar der Information und ist als Basis für weiterführende Auswertungen und Vergleiche gut geeignet, zeigt aber Schwächen, wenn es um die schnelle Erfassung von Zuständen und Trends geht - eine grafische Auswertung ist gefragt. Auf Basis von speziell konfigurierten Servlets werden aus den Zahlen grafische Auswertungen in Form von Balken-, Torten- und Liniendiagrammen, in denen sich Abweichungen, beispielsweise Soll-Ist-Vergleiche, Überschreitungen von kritischen Werten (z. B. Temperaturen, Windgeschwindigkeiten, Drehzahlen) auf einen Blick erkannt werden können. Damit hat vom Servicetechniker bis zum Versicherungssachbearbeiter, vom Windparkbetreiber bis zum Investor jeder (auf unterschiedlichen Detailebenen) alle Informationen zur Verfügung, die er für die persönliche Bewertung der Entscheidung benötigt. Berechtigungsabhängig kann der Anwender bis auf Einzelwertebene "hineinzoomen", um beispielsweise Messwerte für einzelne Tage zu erhalten.
Das Management Center
Technisch basiert das Management Center auf einem Websphere Application Server mit angeschlossener DB/2-Datenbank. Eine individuell entwickelte C++-Applikation übernimmt das Einsammeln der Informationen aus den Steuerungen der Anlagen und übergibt diese an die Datenbank. Verschiedene Servlets auf Basis des Websphere Servers übernehmen die Zuordnung der Daten zur Organisationsstruktur sowie die periodische Verdichtung zu vorgefertigten Übersichten. Eine ergonomische Web-Oberfläche auf Basis von Java Server Pages dient schließlich als Schnittstelle zum Endanwender und erlaubt unterschiedliche Aggregationsstufen von der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ganzer Parks bis zu Tages-, Monats- und Jahressübersichten einzelner Anlagen. Mit diesem Werkzeug hat die UNIORG Solutions ein einfach zu bedienendes Hilfsmittel geschaffen, dass zum einen dem Betreiber ein exzellentes Controlling- und auch Marketingwerkzeug bietet - schließlich wird den Finanzgebern damit nahezu uneingeschränkte Transparenz geboten - als auch dem Versicherer den erforderlichen Einblick in den Wartungszustand und die Betriebsbedingungen gewährt.
J2EE für regenerative Energien
Zukünftig wird zum einen die Möglichkeit des Direktzugriffs integriert werden, mit dessen Hilfe der Anwender berechtigungsabhängig den Update der Daten aus der Anlage in Echtzeit forcieren kann. Damit bekommt insbesondere der Servicetechniker die Gelegenheit, zu erkannten Trends oder offenen Fragen den jeweils minutenaktuellen Datensatz anzufordern. Für die Gruppe der Betreiber und Versicherer ist diese Funktion von untergeordneter Bedeutung. Deutlich interessanter für diese Zielgruppe ist die geplante Interpolation: aus den Daten der Vergangenheit werden Trends abgeleitet und Prognosen für die Zukunft gewagt. Damit können Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen auf Basis objektiver Fakten prognostiziert und entsprechende Entscheidungen vorbereitet werden.
UNIORG Solutions portiert zudem dank der datentechnischen und organisatorischen Ähnlichkeit anderer regenerativer Energieträger, von der Photovoltaikanlage bis zum Gezeitenkraftwerk, die Anwendung für Betreiber anderer Anlagen.

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