So hilft künstliche Intelligenz beim Klimaschutz
Künstliche Intelligenz (KI) spielt eine Schlüsselrolle im Kampf gegen den Klimawandel und in der Transformation der Energiebranche. Bei diesen vier Wien Energie-Projekten kommt die Technologie bereits zum Einsatz.
Was ist künstliche Intelligenz (KI)?
Künstliche Intelligenz (KI) ist eine Technologie, die es Computern ermöglicht, Aufgaben auszuführen, die typischerweise menschliche Intelligenz erfordern. Zum Beispiel das Verstehen von Sprache, das Erkennen von Bildern, das Lösen von Problemen und das Lernen aus Erfahrungen. KI kann in verschiedenen Formen auftreten, von einfachen Algorithmen bis hin zu komplexen Maschinenlern-Modellen.
KI-Systeme können enorme Datenmengen analysieren und Muster erkennen, die für den Menschen schwer zu erfassen sind. Sie lösen komplexe Aufgaben in Sekundenschnelle und können von Menschen eingesetzt werden, um schneller und effizienter zu arbeiten.
Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Energiewirtschaft
KI hilft dabei, Muster und Trends in großen Datenmengen zu erkennen. Das führt zu besseren Entscheidungen und einer effizienteren Energienutzung. Auch Energieversorger wie Wien Energie nutzen schon längst KI-basierte Programme.
In der Energiewirtschaft wird Künstliche Intelligenz eingesetzt, um die Effizienz zu steigern, erneuerbare Energien besser zu nutzen und den Energieverbrauch zu optimieren. Dies reicht von der Vorhersage des Energiebedarfs über die Wartung von Energieanlagen bis hin zur Optimierung von Energienetzen.
Vorteile von KI in der Energiewirtschaft
Für den Klimaschutz
KI trägt erheblich dazu bei, den Energieverbrauch und die damit verbundenen CO₂-Emissionen zu reduzieren. Digitale Zwillinge, wie sie Wien Energie nutzt, ermöglichen es, Energieflüsse genau zu simulieren und Einsparpotenziale zu identifizieren.
Für die Energiewende
KI-gestützte Systeme vereinfachen die Integration erneuerbarer Energiequellen. Sie ermöglichen eine bessere Vorhersage von Energieerzeugung aus Wind- und Solarkraft und erleichtern somit die Netzintegration.
KI hilft dabei, die Flexibilität des Stromnetzes zu erhöhen, sodass Schwankungen in der Energieerzeugung ausgeglichen werden können.
Für Effizienzsteigerung und Kostensenkung
Durch den Einsatz von KI können Energieunternehmen Betriebs- und Wartungskosten senken. KI-gestützte Systeme können Anomalien und potenzielle Probleme in Energieanlagen frühzeitig erkennen.
Dadurch können Ausfallzeiten und kostspieligen Reparaturen reduziert werden. Dies spart nicht nur Geld, sondern erhöht auch die Effizienz und Zuverlässigkeit der Energieversorgung.
Künstliche Intelligenz bei Wien Energie
1. Digitaler Zwilling im Fernwärmenetz
In unserem Fernwärmenetz kommt ein sogenannter „digitaler Zwilling“ zum Einsatz. Dabei handelt es sich um eine digitale Kopie des Netzes.
Der digitale Zwilling läuft in Echtzeit und kombiniert geografische Daten sowie Wetter- und Sensordaten mit physikbasierten Modellen und KI. Er zeigt Anomalien, Warnungen, Wartungsarbeiten und potenzielle Einsparungen in Netzen und Wärmepumpen an. Dadurch konnten wir die Netztemperatur schon um 4 °C senken, wodurch Wärmeverluste, CO₂ und Betriebskosten gespart werden.
Das Potenzial von digitalen Zwillingen ist groß. Bei einem Rollout auf die 20 größten Sekundärnetze könnten so bis zu 4.000 Megawattstunden Wärme eingespart werden. Das entspricht umgerechnet dem Jahresverbrauch von rund 500 Wiener Haushalten.
2. Energy Dog
Seit Herbst 2021 wird im größten Kraftwerk des Landes, dem Kraftwerk Simmering, ein Roboterhund für Kontroll-Rundgänge eingesetzt. Es ist der erste Einsatz eines solchen Roboters im Energiesektor in Österreich.
Der „Energy Dog“ – so nennen ihn die Kolleg*innen im Kraftwerk – nutzt KI-Methoden zur Erkennung von Anomalien. Dadurch können beispielsweise ungeplante Stillstände vermieden werden. Das ermöglicht einen effizienteren und besser planbaren Ressourceneinsatz.
Der Roboterhund erhört auch die Sicherheit im Kraftwerk, weil er potenziell gefährliche Bereiche anstelle von Menschen besichtigen kann.
3. Digitaler Zwilling bei Photovoltaik
Bis 2030 werden wir unsere Kapazitäten zur Erzeugung von erneuerbarem Sonnenstrom versechsfachen. Von derzeit 100 MW auf 600 MW Spitzenleistung! Doch die Überwachung der installierten Photovoltaikanlagen, die quer durch Wien und Österreich verteilt sind, ist eine große Herausforderung.
Auch hier hilft ein digitaler Zwilling. Damit ist es möglich, Abweichungen vom Idealzustand der Anlage nicht nur festzustellen, sondern auch zu analysieren. Dazu fließen Wetterdaten, Standortbedingungen und die Jahreszeiten in die Berechnungen ein.
Das zeigt, warum eine Anlage nicht richtig funktioniert und ob es sinnvoll ist, einen Techniker bzw. eine Technikerin zu schicken. Denn manchmal können Einbußen in der Stromproduktion auch „normal“ sein. Etwa, wenn ein Baum zu einer ganz bestimmten Jahreszeit einen Schatten auf die PV-Module wirft.
4. Projekte der Smart Inspection
Auch bei der Wartung von Photovoltaikanlagen setzen wir auf KI. In Zusammenarbeit mit Smart Inspection und Silicon Austria Labs nutzen wir Drohnen mit Wärmebildkameras. Diese messen die Wärmeabfuhr von Modulen und können so fehlerhafte Einheiten identifizieren.
Diese Technik wird durch die innovative Nutzung der Dämmerungs-Elektrolumineszenz ergänzt. Dabei wird Strom durch die Module geleitet, um sie zum "Leuchten" zu bringen. Für das menschliche Auge ist diese Infrarotstrahlung unsichtbar. Aber Spezialkameras, die auf Drohnen montiert sind, können damit Fehler auch bei Nacht erkennen.
Diese fortschrittlichen Methoden ermöglichen eine genaue und effiziente Überwachung und Wartung der PV-Anlagen. Und zwar unabhängig von Tageszeit und Wetter! Sie helfen somit bei der optimalen Nutzung erneuerbarer Energieressourcen.
