Wind of Change: Wie eine Industrie sich transformiert – Digitalisierung der Windbranche

Gerade in traditionellen Bereichen kann die Digitalisierung einen Unterschied machen. Einer dieser traditionellen Bereichen ist die Nutzung von Wind als Energiequelle – die ersten Windmühlen wurden ja in vorchristliche Zeiten errichtet. Dass diese anders als heutige Windturbinen aussahen, steht als Zeichen für die Zukunftsorientierung der Branche. Doch wie schreitet die Digitalisierung der Windbranche vor?

Digitalisierung der Windbranche - Auch Windmühlen können modern sein.Bericht über eine Wind Europe-Studie zur Digitalisierung der Windbranche Beispiele von Bereichen, die schon gute Ansätze zeigen. ZukunftsaussichtenIn welchen Aspekten die Digitalisierung die Clean-Tech-Branche weiterbringt, hatten wir schon vor 10 Jahren in diesem Blog besschrieben. Doch es gibt nun modernere Antworten zu dieser Frage, zum Beispiel in einer aktuellen, umfangreichen Studie von Wind Europe, die sich umfassend dazu positioniert.

Applikationen – Welche Bereiche?

Die Windbranche kann sich auf viele verschiedene Applikationen in allen Bereichen freuen. Die Digitalisierung der Windbranche beginnt bei der Konzeption der Turbinen und die Bestimmung der besten Orten zur Installation, und geht weiter mit der Herstellung von Turbinen und deren Wartung.

Entwicklung, Fertigung und Installation von Windrädern

Windturbinen Gebirge

Nicht überall gibt es gleich viel Wind. KI hilft dabei, die meteorologische Daten zu analysieren.

Schon bevor die Windparks entstehen, bringt die Digitalisierung der Windbranche Vorteile. Beispiele sind die Nutzung von Daten für die Entwicklung von Windturbinen – sowie deren virtuelle Testen durch KI-Modellen.

Auch in der Produktion kann durch die Digitalisierung der Prozessen Fehler frühzeitig erkannt oder gar komplett vermieden werden.

Beim Entwerfen von Windparks hilft auch Big Data: Besonders am Land (onshore) ist die Positionierung von Windrädern ein wichtiger Merkmal: Der Ertrag ist abhängig davon, wie die Rädern in der Landschaft (die oftmals nicht flach ist und somit die Windrichtung und -stärke beeinflusst) und zueinander positioniert sind.

Weiterhin ist die Installation der Windräder ein schwieriges Unterfangen, der durch vielen digitalen Hilfen wie Augmented Reality oder logistische Applikationen erheblich verbessert werden. Auch die Sicherheit des installierenden Menschen verbessern digitale Tools.

Interim Manager Clean-Tech, Produktmanagement und Vertrieb: Windenergie Solarenergie BHKW Anlagenbau Betrieb und Wartung

Die Digitalisierung der Windbranche kann viele Vorteile bringen, wenn es um den Betrieb und die Wartung der Windturbinen geht. Dieser Bereich steht für etwa ein Drittel des Umsatzes für Turbinenhersteller – und 80% der Verträge werden mittlerweile mit einem Service-Vertrag abgeschlossen.

Die Digitalisierung erlaubt zum Beispiel durch Big Data verbesserte Wettervorhersagen. Denn die Kombinierung von riesigen Mengen Statistiken aus der Vergangenheit mit immer wachsenden Daten aus meteorologischen Messungen ist nur durch eine voranschreitende Rechnungskapazität möglich. So werden Zahlenmengen erreicht, die das menschliche Denkvermögen überhaupt sprengen. Deshalb ist nur eine KI in der Lage, solche Zahlenmengen zu kombinieren.

Mit der gewonnenen Daten können wichtige Aussagen zum Betrieb eines Windrads oder Windparks gemacht werden: Zum Beispiel zu den Themen Energieproduktionsvorhersage, Eisbildung, Abnutzung der Turbinenbestandteilen im Betrieb, Ertrag usw.

Mit diesen Aussagen kann der Betrieb teil- oder vollautomatisiert optimiert werden. Oder der Mensch kann informierte Entscheidungen treffen.

Die Digitalisierung der Windbranche: Schon heute Realität

Protyp Digitaler Zwilling - Digital twin

Beim „digital twin“ wird ein digitales Abbild von einem Objekt (Ware oder Maschine bzw. Maschinenteil) aus der realen Welt erstellt. Systeme können dieses Abbild beobachten und sein Verhalten analysieren. So können Ingenieure viele Situationen simulieren, was unter echten Bedingungen viel Aufwand bedeuten würde.

Schon benötigen die Unternehmen der Windbranche eine beachtliche Rechenleistung. Doch mit der weiteren Wachstum der Kapazität sind neue Applikationen denkbar. Aber aktuelle Lösungen sind beeindruckend. So zeigt der Bericht diverse Beispiele, in vielen Bereichen, davon hier einige:

Es mangelt auch nicht an Ideen für die Zukunft:

  • Autonome Schiffe für die Installation und Wartung von Turbinen am hohen See.
  • Fortlaufende Optimierung des Betriebs mit KI
  • Verbessertes Monitoring

Aussicht 2030: Die Sicht von Wind Europe

Definition Protyp: 22 Protypen

Digitale Transformationsexzellenz ist eine Herausforderung. Eine Methode kann sein, ausgehend von den verschiedenen Protypen der Digitalisierung die Möglichkeiten für das eigene Unternehmen auszuloten.

Der Bericht listet viele Bereiche, wo die Digitalisierung der Windbranche schon Realität ist. Er gibt Ideen, wo die Unternehmen der Windbranche hinsteuern können, um vollumfänglich von den Vorteilen der Digitalisierung zu profitieren.

Aber sein größter Verdienst ist zu zeigen, was noch passieren muss, damit echte Vorteile für die ganze Industrie entstehen – auf Branchenebene und über Unternehmensgrenzen hinweg.

Für die Akteuren der Windbranche ist die Lektüre des Bericht auf jeden Fall lohnend. Für andere wiederum könnten Ideen entstehen, die sie in die eigene Branche importieren können. Auf jeden Fall ist es ein guter Beispiel, wieso die Digitalisierung für die ganze Wirtschaft relevant ist – auch für traditionsreiche Branchen.


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