Industrie 4.0 in der Solarthermie Branche

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Sollte es morgen regnen, so wissen wir dank dem Wetterbericht des Vorabends, dass wir am nächsten Morgen nicht ohne Schirm aus dem Haus gehen. Solarthermische Anlagen konnten bisher solche Wettervorhersage nicht in ihre Regelung miteinbeziehen. Eine „smarte“ Anlagenregelung bringt nun höhere Solarerträge, geringere Kosten und weniger Wartungsaufwand. Entwickelt wurde diese in dem Projekt SPC, „Solar Predictive Control“ in enger Zusammenarbeit zwischen SOLID und BIOENERGY 2020+ GmbH.

 

SPC bezeichnet eine modellbasierte prädiktive Regelung mit einem Gesamtsystemansatz, welcher auch Prognosemethoden einbindet, für Anlagen im Bereich von 50 kW bis 5 MW. Zunächst wurde eine umfassende regelungstechnische Potentialanalyse an einer realen Anlage durchgeführt, dem „Wasserwerk Andritz“, mit einer Kollektorleistung von 2MW. Die Hauptkomponenten der Anlage, wie Kollektoren und Pufferspeicher, wurden mathematisch modelliert, mit Messdaten verifiziert und in der Simulation getestet. Im nächsten Schritt wurden adaptive Prognosemethoden für den zu erwartenden Solarertrag und des Wärmebedarfs entwickelt. Ebenfalls eingebunden wurden hier reale Wettervorhersagen. Daraus wurden dann modellbasierte Regelungsstrategien entwickelt, in die Gesamtsystemregelung integriert und an der realen Anlage implementiert und umgesetzt. Der modulare Aufbau der Regelstrategie ermöglicht zudem eine einfache Übertragung auf andere Anlagen.

 

Dieses Leuchtturmprojekt zeigt die Vorteile von smarten vernetzten Regelungsstrategien von komplexen Anlagen auf. Die erfolgreiche Umsetzung an einer realen Anlage stellt für SOLID einen entscheidenden Schritt Richtung Zukunft und digitalisierter Welt dar.