Turbine
Turbinenüberwachung mit IoT erfasst Schwingung, Akustik, Magnetfeld und Temperatur einer Turbine im laufenden Betrieb. Betreiber verteilter Energieerzeugungsanlagen erkennen so Defekte früh und warten nach Zustand statt nach Kalender.
Turbine auf einen Blick
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Turbinenüberwachung mit Sensorbox, Edge und Cloud
Im Lösungsbeispiel sitzt eine iCOMOX Sensorbox von Arrow an der Anlage. Sie bringt Sensoren für Vibration, Magnetfeld, Akustikdaten und Temperatur mit und misst mehrmals pro Sekunde. Damit die Rohdaten die Verbindung nicht überlasten, filtert und komprimiert ein Edge-Device vor Ort die Werte und leitet nur Messwertänderungen an die Cloud weiter, wo die Analyse läuft. Für die Übertragung bietet die Sensorbox drei Wege: NB-IoT direkt in die Cloud, Kabel mit Power over Ethernet oder ein SmartMesh-IP-Funknetz. Gewählt wird je nach Standort und den Möglichkeiten vor Ort.
Das Beispiel gehört zu Akustik-, Temperatur- und Schwingungsüberwachung im Condition Monitoring. Ein Energiekonzern betreibt Windenergieanlagen, die lange ohne Aufsicht laufen und oft schwer zugänglich sind. Kritisch sind Defekte an Generator, Turbine und Rohrleitungen: Jeder ungeplante Stillstand bricht die Energieerzeugung ab, dazu kommen Ersatzteillager und Personal für Wartungen, die auch ohne Befund stattfinden. Der Konzern beauftragte die Codestryke GmbH mit einer Lösung für Condition Based Monitoring, die an verteilten Standorten funktioniert und möglichst wenig Datenverkehr erzeugt. Codestryke kombinierte dafür Sensorbox, Edge-Device und Cloud-Analytics.
Häufige Fragen zur Turbinenüberwachung
Wie lässt sich ein Turbinenschaden früh erkennen?
Ein Turbinenschaden kündigt sich meist in veränderten Messwerten an, lange bevor die Anlage ausfällt. Sensoren an der Turbine erfassen dafür laufend Vibration und Temperatur, die Analyse in der Cloud vergleicht die Werte mit dem bisherigen Verlauf. Im Lösungsbeispiel von Codestryke misst eine Sensorbox mehrmals pro Sekunde. Weichen die Werte ab, kann die Instandhaltung eingreifen, bevor ein ungeplanter Stillstand die Energieerzeugung unterbricht.
Was bringt die Akustiküberwachung an einer Turbine?
Die Akustiküberwachung ergänzt Schwingungs- und Temperaturdaten um Geräusche der laufenden Turbine. Mechanische Veränderungen verändern oft auch das Geräuschbild der Anlage. Die im Beispiel eingesetzte iCOMOX Sensorbox erfasst neben Vibration und Temperatur auch Akustikdaten und das Magnetfeld. Gemeinsam ausgewertet geben diese Messgrößen ein vollständigeres Bild vom Zustand, ohne dass ein Techniker vor Ort sein muss.
Wie ist ein System zur Turbinenüberwachung aufgebaut?
Ein solches System besteht aus drei Ebenen: Sensoren an der Turbine, einem Edge-Device vor Ort und der Analyse in der Cloud. Im Beispiel von Codestryke liefert eine Sensorbox große Mengen Rohdaten. Das Edge-Device filtert und komprimiert sie und schickt nur Messwertänderungen weiter. So bleibt der Datenverkehr gering, was der Energiekonzern aus Kostengründen ausdrücklich verlangt hatte.
Welche Verbindung eignet sich für die Überwachung abgelegener Turbinen?
Welche Verbindung passt, hängt vom Standort ab, deshalb sollte die Sensorik mehrere Wege beherrschen. Die Sensorbox im Lösungsbeispiel überträgt per NB-IoT direkt über das Mobilfunknetz in die Cloud, per Kabel mit Power over Ethernet oder über ein SmartMesh-IP-Funknetz. Codestryke wählte für jeden Standort des Energiekonzerns die Option, die die Gegebenheiten vor Ort zuließen.
Weitere Assets in „Maschinen und Anlagen“
Pumpe
Pumpenüberwachung mit IoT erfasst Schwingung, Temperatur, Druck und Energieverbrauch laufender Pumpen. Betreiber erkennen Schäden und Störungen, bevor die Pumpe ausfällt, und warten nach Zustand statt nach festen Intervallen.
Elektromotor
Motorüberwachung mit IoT misst laufend Schwingung, Temperatur und Stromaufnahme von Elektromotoren. Betreiber erkennen Unwucht, Lagerschäden oder Fehler in der Wicklung früh und tauschen Motoren nach Zustand statt erst nach dem Ausfall.
Kompressor
Die Wartung von Kompressoren richtet sich mit IoT nach dem tatsächlichen Zustand: Sensoren erfassen Stromaufnahme, Druck, Temperatur und Laufzeiten. Betreiber erkennen schleichende Schäden und ungenutzte Laufzeiten früh und senken Energie- und Servicekosten.
Verpackungsmaschine
OEE-Software erfasst an Verpackungsmaschinen Laufzeiten, Stillstände, Geschwindigkeit und Ausschuss automatisch aus den Maschinensignalen. Betreiber sehen, wo ihre Linien Leistung verlieren, und Maschinenbauer bauen auf denselben Daten Fernzugriff und digitale Services auf.
Kälteanlage
Die Wartung einer Kälteanlage wird mit IoT planbar: Temperaturen, Drücke im Kältekreislauf, Verdichterstatus und Energieverbrauch laufen in Echtzeit in eine Plattform. Betreiber und Servicepartner erkennen Störungen früh, vermeiden unnötige Einsätze vor Ort und senken Mehrverbräuche.
Klimaanlage
Klimaanlagen in Gewerbegebäuden, Filialen und Rechenzentren lassen sich mit IoT aus der Ferne überwachen. Betreiber sehen Energieverbrauch, Temperaturen und Störungen zentral, erkennen defekte Verdichter oder fehlendes Kältemittel früh und planen Serviceeinsätze gezielt.
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