Entwicklung einer Big Data-Lösung für erneuerbare Energieanlagen

BIG DATA

Referenz Eumonis Big Data

Allein in Deutschland decken über 1,4 Millionen erneuerbare Energieanlagen mehr als ein Fünftel des jährlichen Strombedarfs. Für die Betriebsführung und Instandhaltung dieser Anlagen haben sich eine Vielzahl neuer Dienstleister etabliert. Deren Lösungen sind überwiegend branchenspezifisch entwickelt und nutzen zudem eigene Formate und Schnittstellen. Dabei ist die größte Herausforderung, die rasante Geschwindigkeit in der heute Daten erzeugt werden sowie deren Vielfalt und Masse. Ursachen sind neue Anforderungen durch die fluktuierende Erzeugung, die immer kürzere Reaktionszeiten abverlangen und die Professionalisierung der Hersteller und Dienstleister, die immer komplexere Anlagen und Systeme hervorbringen. Als Partner der Innovationsallianz EUMONIS arbeitete TIQ Solutions gemeinsam an dem Ziel die Kommunikation aller Akteure, entlang der Wertschöpfungskette der erneuerbaren Energieanlagen effizienter zu gestalten. Herz des Forschungsprojektes EUMONIS ist eine IT-Plattform zum vereinfachten Austausch von standardisierten, verschlüsselten und autorisierten Informationen zwischen Dienstleistern erneuerbarer Energieanlagen. Aufgabe von TIQ Solutions war es, eine Lösung für die dauerhafte Archivierung und flexible Auswertung massenhafter Datenströmen von erneuerbaren Energieanlagen und deren Monitoring- und Service-Systeme zu entwickeln.

TIQ Solutions setzte sich zum Ziel, eine ebenso performante wie quelloffene Lösung zu schaffen, die auch für komplexe, analytische Aufgaben geeignet ist. Bei der Umsetzung wurden daher vor allem Big-Data- und Open-Source-Technologien verwendet. Für die Anbindung an die EUMONIS-Plattform wurden eigene Adapter entwickelt und die Datenintegration wurde mit „Talend Open Studio“ umgesetzt. Talend erlaubt die automatisierte und steuerbare Integration der Quellen und unterstützt nativ Big Data.

Mit Apache Hadoop Framework sind verteilte und parallel arbeitenden Rechenprozessen und Analysen auf Computerclustern keine Grenzen gesetzt. Das Cluster garantiert eine maximale Ausfallsicherheit und ist frei skalierbar, womit sich Performance und Speicherkapazität bedarfsgerecht anpassen lassen. Die verwendete Datenbanktechnologie HBase bietet eine dreidimensionale und flexible Datenablage. Neben den klassischen Stamm- und Betriebsdaten archiviert das Datenbanksystem auch Dokumente, Bilder oder Videos. Dies ist vor allem für die Kommunikation zwischen After Sales und Service interessant.

Die von TIQ Solutions entwickelte Big-Data-Lösung besetzt eine Schnittstellenfunktion innerhalb der EUMONIS-Plattform. Sie bietet eine skalierbare, sichere und dauerhafte Archivierung sowie eine Visualisierung und Auswertung der Daten aller angebundenen Anlagen und Systeme. Innerhalb des Projektzeitraums wurden ein SCADA- und ein Instandhaltungssystem der Fa. Siemens, das ERP der Fa. PSIPENTA sowie mehrere Windparks und ein Photovoltaikkraftwerk des Betriebsführers psm angebunden. Weiterhin wurden Adapter für Talend und HBase zu RabbitMQ / AMQP entwickelt. Das Reporting-Frontend verknüpft die Systeme der Projektpartner und erlaubt fachlich übergreifende Sichten und Analysen auf bisher entkoppelte Datenwelten. Zudem wurde bewusst auf marktführende BI-Werkzeuge gesetzt um die Kompatibilität zu klassischen Datenmanagementsystemen und die Alltagstauglichkeit von Big Data-Systemen unter Beweis zu stellen. Die Anbindung gelang über selbst entwickelte Komponenten.

Grafik zur Kundenreferenz

Grafik Eumonis Platform

Entwickelte bzw. implementierte Software-Komponenten (blau) von TIQ Solutions und deren Integration in die EUMONIS-Plattform

PROJEKT INFORMATIONEN

Projekt EUMONIS

Die Innovationsallianz zur Entwicklung einer Software- und Systemplattform für Energie und Umweltmonitoringsysteme, kurz EUMONIS, vereinte Partner aus Industrie und Forschung mit dem gemeinsamen Ziel, den Betrieb erneuerbarer Energieanlagen effizienter zu gestalten. Entwickelt wurden eine Systemplattform für IT-Services sowie drei DIN SPECS zu Standardisierung der Dienstleistungen, Lebenslaufakte und Kommunikation erneuerbarer Energieanlagen.

Live-Monitoring

Auf Basis des Big Data-Systems wurde das Live-Monitoring entwickelt, das Betriebsdaten von Maschinen und Anlagen in Echtzeit anzeigt.