Wasserkraftwerk
Für die Instandhaltung im Wasserkraftwerk überwachen IoT-Sensoren Schwingungen an Turbinen und Generatoren, Pegel, Druck und Temperatur sowie den Zustand der Staumauer. Betreiber weit verteilter Anlagen erkennen Störungen früh und reduzieren Kontrollen vor Ort.
Wasserkraftwerk auf einen Blick
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Verifizierte Projekte mit Wasserkraftwerk
Kritische Infrastruktur in den Alpen kabellos per LoRaWAN überwachen
Axpo überwacht die 146 Meter hohe Staumauer Limmernsee in den Schweizer Alpen mit batteriebetriebenen LoRaWAN-Sensoren. Die Messwerte zu Strahlung, Wind und Temperatur fließen über akenza direkt in Finite-Elemente-Simulationen zur Alterung des Betons.
Retrofit Wasserkraftwerk – von der proprietären Steuerung zur offenen IoT-Plattform
Schwingungsanalyse und Echtzeitüberwachung: Condition Monitoring in Wasserkraftwerken
Wasserkraftwerk-Instandhaltung: Turbine, Generator und Staumauer
Bei CVA erfassen Schwingungssensoren von ifm das Verhalten rotierender Bauteile an Turbinen und Stromgeneratoren, weitere Sensoren messen Druck, Temperatur und Durchfluss der Kühlflüssigkeit. Die Daten werden zentral in der IIoT-Plattform moneo ausgewertet, moneo RTM alarmiert bei Grenzwertüberschreitung. Im Kleinwasserkraftwerk Nesensohn dient ein RevPi Connect von Revolution Pi als IIoT-Gateway: Er sammelt Pegel-, Temperatur- und Druckwerte und überträgt sie an die Plattform „control“ von digifai, ergänzt um Industriekameras und Fernzugriff. An der Staumauer Limmernsee senden batteriebetriebene Funksensoren Globalstrahlung, Wind sowie Luft- und Oberflächentemperatur per LoRaWAN an die Plattform akenza, ein einziges Gateway deckt das Gelände ab.
Alle drei Beispiele stammen aus der Energieerzeugung, als Temperaturmessung und Schwingungsüberwachung im Condition Monitoring. Die Compagnia Valdostana delle Acque (CVA) betreibt 32 Wasserkraftwerke im Aostatal, teils mit Generatoren in Höhlen in den Bergen. Zustandsprüfungen vor Ort setzt sie nur noch ein, wenn die Online-Kontrollen auf eine Störung hindeuten. Axpo überwacht die Staumauer Limmernsee; die Sensorinstallation war an einem Arbeitstag in Betrieb, die Messwerte fließen in Simulationen zur Alterung des Betons. Das 1922 erbaute Kraftwerk Nesensohn in Österreich hat seit dem Retrofit durch digifai ortsunabhängigen Zugriff auf alle Anlagendaten.
Häufige Fragen zur Instandhaltung im Wasserkraftwerk
Wie werden Turbinen und Generatoren im Wasserkraftwerk überwacht?
Turbinen und Generatoren werden mit Schwingungssensoren überwacht, ergänzt um Druck, Temperatur und Durchfluss der Kühlflüssigkeit. CVA hat das Kraftwerk Valpelline mit Schwingungssensoren von ifm ausgestattet, moneo RTM alarmiert bei Grenzwertüberschreitung. Die Techniker analysieren alle Schwingungstrends in Echtzeit und prüfen vor Ort nur noch, wenn die Online-Kontrollen auf eine Störung hindeuten. Langfristig will CVA darauf eine vorausschauende Wartung aufbauen.
Wie gelingt das Retrofit eines alten Wasserkraftwerks?
Ein altes Wasserkraftwerk lässt sich mit einem IIoT-Gateway nachrüsten, das bestehende Komponenten an eine Cloud-Plattform anbindet. Im 1922 erbauten Kleinwasserkraftwerk Nesensohn in Österreich setzte digifai dafür einen RevPi Connect von Revolution Pi ein. Er integriert Pegelmessung, Temperaturerfassung und Druckleitungsüberwachung in ein zentrales Monitoring, obwohl der Hochspeicher einen Kilometer vom Hauptkraftwerk entfernt liegt. Ein Alarmsystem meldet Abweichungen, Industriekameras ermöglichen die visuelle Überwachung.
Wie überwachen Kraftwerksbetreiber eine Staumauer mit Funksensoren?
An einer Staumauer messen batteriebetriebene Funksensoren in regelmäßigen Abständen und senden ihre Werte per LoRaWAN, ganz ohne Verkabelung. Axpo erfasst so an der Staumauer Limmernsee Globalstrahlung, Windgeschwindigkeit und -richtung sowie Luft- und Oberflächentemperaturen. Ein einziges Gateway deckt das Gelände ab, die Batterien halten jahrelang. In der Plattform akenza werden die Daten dekodiert und normalisiert und fließen in Finite-Elemente-Modelle zur Alterung des Betons.
Wie schnell lässt sich ein Pumpspeicherwerk mit Funksensoren ausstatten?
Am Pumpspeicherwerk Limmern war die komplette Sensorinstallation an einem einzigen Arbeitstag in Betrieb, die Anbindung an die Cloud dauerte nur wenige Minuten. Axpo hat dort batteriebetriebene Sensoren an ausgewählten Punkten der Staumauer installiert, die Daten fließen direkt in akenza. Seitdem liefert die Anlage durchgehend Daten. Weitere Axpo-Projekte zur hydrologischen Überwachung laufen an verschiedenen Standorten in den Alpen, je nach Gegebenheiten mit unterschiedlichen Übertragungstechnologien.
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.
IIoT Use Case Anwenderkreis
Was in keinem Projekt steht
Was hat das Projekt gekostet? Welcher Sensor hat im Feld nicht gehalten? Wie hat man die Instandhaltung mitgenommen? Solche Fragen besprechen 300+ Anwender aus der Industrie jeden Monat untereinander, offen und ohne Anbieter im Raum.
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