4 Vorteile von KI beim Betrieb von Kraftwerken

Da sich in der Folge eines zunehmenden Umweltbewusstseins die politische Landschaft wandelt und neue Technologien entstehen, durchläuft auch die Energiebranche einen Wandel von traditionellem Betrieb hin zu nachhaltigeren Geschäftsmodellen. Im Zuge dessen werden technologische Innovationen zu einem immer mächtigeren Werkzeug für den Erfolg von Unternehmen, indem sie zur Verbesserung von Prozessen, zur Steigerung der Effizienz und zur besseren Entscheidungsfindung beitragen.

Eine Technologie, die im Energiesektor zunehmend Aufmerksamkeit erhält, ist künstliche Intelligenz (KI). Mehr und mehr Unternehmen investieren umfassend in die Einführung von KI, um der Zeit voraus zu sein, wodurch dieser Trend Einfluss darauf ausübt, wie unsere Systeme für Energieerzeugung, -handel und -verbrauch aussehen. Während in den letzten Jahren KI für Analysen und Zustandsüberwachung entwickelt wurde, befindet sich KI für den Betrieb von Kraftwerken derzeit in einem frühen Entwicklungsstadium. Etliche Vorgänge werden weiterhin manuell von Menschen im Kontrollraum durchgeführt. Viele Unternehmen suchen bereits nach Möglichkeiten, wie autonome Systeme den Betrieb verbessern könnten. Eines dieser Unternehmen ist Uniper, das ein KI-System entwickelt hat, das in einer Reihe von Kraftwerken in Europa implementiert werden soll. Proof-of-Concept, sowie die Pilotphase wurden erfolgreich absolviert und der Markteintritt mit dem neuen Produkt ist im Juli gestartet. Der Prototyp ist bereits in thermischen Abfallverwertungsanlagen im Einsatz und beweist seit 12 Monaten seine Leistungsfähigkeit mit mehreren konkreten Vorteilen. In diesem Artikel befassen wir uns mit einigen dieser Vorteile, die sich direkt auf die Wertschöpfung, die Kostensenkung und die Emissionswerte des Kraftwerks auswirken.

Optimierung von Verbrennungsprozessen

Bei richtiger Einrichtung der KI tut sie das, was der beste menschliche Kraftwerksbetreiber kann. Durch die Berücksichtigung einer größeren Zahl an Faktoren und die Bewertung eines jeden Problems ohne subjektive Voreingenommenheit kann die KI schneller Entscheidungen im Hinblick auf die Optimierung des Betriebs treffen, die ausschließlich auf Daten basieren. Uns fiel insbesondere auf, dass die Softwarelösung die Effizienz der Müllverbrennungsanlagen beim Abfalldurchsatz verbessert, bei dem eine Steigerung von 10 % durch die Implementierung von KI erreicht wird. Da die Anlage eine Gebühr für jede Tonne verbrannten Abfalls erhält, steigert eine größere Verbrennungsmenge den Gewinn der Anlage. Darüber hinaus kann die Anlage zusätzliche Energie für den Verkauf am Markt erzeugen, woraus sich durch das Pilotprojekt ebenfalls eine Steigerung um 10 % erkennen lies.

Reduzierung des Luftstroms

Bei thermischen Abfallverwertungsanlagen ist es besonders wichtig, die Menge der durch das System strömenden Luft zu reduzieren. Die Luft hat direkten Einfluss darauf, wie viel Rauchgas am Ende des Prozesses ausgestoßen wird, wobei mehr Luft mehr Rauchgas bedeutet. Durch Reduzierung der an der Verbrennung beteiligten Luft entsteht weniger Rauchgas, was zu geringeren Wartungs- und Korrosionskosten führt. Da es schwieriger ist, die Wartungskosten zu berechnen als den Gewinn durch die Erhöhung des Abfalldurchsatzes, ist der Vorteil der Luftreduzierung nicht der offensichtlichste. Wir erkennen jedoch eine Verringerung des O₂-Gehalts um mindestens 30 % im System, wodurch er in den optimalen Bereich gelangt. Diese Verbesserung ist ein deutlicher Vorteil für den Betrieb der Anlage.

Reduzierung von CO-Spitzen

Die KI kann CO-Spitzen vorhersagen, bevor sie auftreten, indem sie Entwicklungen noch vor deren Auftreten erkennt. Sie erfasst das gesamte System und die Datenmuster, die zu einem späteren Zeitpunkt zu einem CO-Anstieg führen. Die KI kann bereits vor dem Anstieg agieren und reduziert so das gesamte Emissionsniveau. Die Fähigkeit, diese Entwicklungen vorherzusagen und bereits im Voraus zu handeln, ist ein eindeutiger Vorteil gegenüber herkömmlicher Automatisierung.

Mehr Zeit für den menschlichen Bediener für andere wesentliche Aufgaben

Vor allem spart die KI dem menschlichen Bediener Zeit, indem sie Aufgaben übernimmt, die der Mensch sonst selbst übernehmen müsste. Jeder Einzelne im Betrieb muss in der Regel mehrere Linien gleichzeitig überwachen und optimieren. Mit der KI muss der Mensch diese Linien nicht laufend anpassen und kann sich stattdessen auf andere, wichtigere Dinge konzentrieren. In kleineren Anlagen, in denen die Bediener während ihrer Schicht Maschinen prüfen und gleichzeitig den Betrieb steuern müssen, kann die KI gleichzeitig auf Autopilot ausgeführt werden. Dadurch bleibt dem Bediener Zeit für Aufgaben wie die Feinabstimmung des Verbrennungsmotors.

Zusammenfassend gesagt handelt es sich bei der KI um ein Werkzeug für Betreiber, mit dem der Anlagenbetrieb optimiert werden kann und Zeit für eine effektive Nutzung der menschlichen Ressourcen frei wird. Es gibt so viele Systeme in der Anlage, dass der Bediener sie nicht alle optimal beobachten kann. Mit KI kann die Anlage auf Autopilot betrieben werden, wobei der Mensch bei Bedarf eingreifen kann. In der restlichen Zeit muss der Bediener sich nicht darum kümmern, und der Prozess kann eigenständig laufen.