applied technologies kooperiert mit den Stadtwerken Stuttgart

Das Schlagwort Internet of Things (IoT) ist in aller Munde. Der Essener Dienstleister für IT-Lösungen applied technologies führt seit einigen Monaten gemeinsam mit den Stadtwerken Stuttgart ein Pilotprojekt in diesem Bereich durch. Dabei werden Daten eines von den Stadtwerken betriebenen BHKWs überwacht und visualisiert. Die bisherigen Ergebnisse des Pilotprojekts bestätigen die Zuverlässigkeit und Nutzerfreundlichkeit des Lösungsansatzes.

„BHKWs, Windkraftanlagen oder auch Solaranlagen werden von den Herstellern mit ganz unterschiedlicher Messtechnik ausgestattet. Die Übertragung der Anlagendaten zur Überwachung erfolgt dann meist mit herstellerspezifischen proprietären Mitteln“, erläutert Daniel Saager, einer der drei Geschäftsführer von applied technologies. „Im Dialog mit applied technologies wurde uns schnell klar, dass dies nicht so sein muss. Die erfolgreiche Prototyp-Lösung bietet stattdessen eine kostengünstige – weil von der Hardware unabhängige – Möglichkeit. Wir können jetzt alle benötigten Daten mit nur einem System automatisch überwachen und, nach unseren Bedürfnissen aufbereitet, per Mausklick analysieren“,  ergänzt Simon Glinka, Leiter IT der Stadtwerke Stuttgart.

Die IT-Lösung im Detail

Bei der Konzipierung des Projektes war es wichtig, dass so viele Komponenten wie möglich wiederverwendbar sind. Aus diesem Grund haben die Stadtwerke Stuttgart anstelle der vorhandenen Messtechnik  einen Universalregler  (UVR16x2) der Firma „Technische Alternative“ eingebaut. Hierdurch kann die Messtechnik unabhängig vom Hersteller bei weiteren Anlagen eingesetzt werden.

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Bild 1: Die Messdaten aus dem BHKW gelangen via RevPi mit Hilfe eines Modems zyklisch (jede Minute) über das Gateway an einen MQTT-Server in der Cloud (Azure IoT-Hub).

Das Data Gateway wird mit einem RevPi realisiert. Der RevPi bietet Industrietauglichkeit auf dem Niveau eines echten IPC. Im Zusammenspiel mit den I/O-Erweiterungsmodulen lässt sich ein RevPi Core zu einer vollwertigen, industrietauglichen Kleinsteuerung ausbauen. „Für das Projekt bei den Stadtwerken Stuttgart wird nur qualitativ hochwertige, zertifizierte und ausgereifte Hardware verwendet, die kostengünstig ist, weil beispielsweise viele bewährte Microsoft Produkte zum Einsatz kommen, die nicht extra entwickelt werden müssen“, führt Daniel Saager weiter aus. So wird die Visualisierung der Überwachungsdaten beispielsweise mit Microsoft Power BI realisiert.

Gelungene Visualisierung

„Die unterschiedlichen Messdaten wie etwa zur Vorlauf-, Rücklauftemperatur, Durchfluss und Leistung werden zyklisch – im Fall des BHKWs minütlich – von den gewünschten Sensoren  über das Gateway an einen MQTT-Server in der Cloud ‚Azure IoT-Hub‘ übertragen und dort zwischengespeichert“, erläutert Simon Glinka. Alternativ können aber auch Cloud-Dienste von anderen Anbietern wie zum Beispiel Amazon (AWS) oder der Telekom (TelekomCLOUD) benutzt werden. „Die Visualisierungen der übertragenen Messdaten in verschiedenen Berichten  mit Power BI sind einfach zu konfigurieren und anzupassen. Außerdem – und das ist uns besonders wichtig – sind sie ausgesprochen benutzerfreundlich“, unterstreicht der IT-Experte der Stadtwerke Stuttgart. Die Visualisierungen wurden mit Komponenten und Daten aus Visio und Excel angereichert. Dazu kommen Komponenten aus dem Internet – im Fall des Prototyps ein Wetter- und ein Kartendienst. Interne (on-premise) Datenquellen können ebenfalls eingebunden werden. „Die Verbindung zu den Datenquellen unterstützt verschiedene Protokolle wie OPC, Modbus, IEC 104 und weitere. Voraussetzung für die Überwachung der Systeme ist die gute Qualität und Zuverlässigkeit der Messdaten“, weiß Daniel Saager. Auch die Datensicherheit kommt bei der gewählten Lösung in keiner Phase zu kurz. Dafür sorgt eine anonymisierte Speicherung der Daten. „Gegen Datenverlust sind wir zusätzlich geschützt, da wir die sensiblen Kopfdaten bei den Stadtwerken selbst speichern“, so Simon Glinka.

Positives Fazit

„Daten aus dem Feld mit einfachen Mitteln sammeln und zeitnah ohne großen Aufwand anzeigen – das gehört heute zu den Anforderungen vieler Stadtwerke. Dank der Erfahrungen aus dem Projekt mit den Stadtwerken Stuttgart wissen wir, dies ist möglich nach kurzer Einrichtungszeit, ohne großen Programmieraufwand und dadurch kostengünstig“, fasst Daniel Saager zusammen. „applied hat uns in jeglicher Hinsicht sehr gut beraten. Die Erfahrungen sind eine wertvolle Grundlage für die Fernüberwachung künftiger Anlagen.“,  betont Simon Glinka.

Die Visualisierung der Überwachungsdaten wird mit Microsoft Power BI realisiert.

iot2Bild 2: Die Visualisierungen wurden mit Komponenten und Daten aus Visio angereichert.
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Bild 3: Daten können in Echtzeit angezeigt werden und garantieren eine lückenlose Kontrolle des BHKWs aus der Entfernung.
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Bild 4: Die Messdaten werden nutzerfreundlich aufbereitet, so wie hier im Bild „15 Minuten“.