„Jedes Windrad erzeugt 60.000 Datensätze pro Minute"

Was hat ein Supercomputer-Experte, der dem CERN-Forschungsteam angehörte, beim dänischen Windkraft-Hersteller Vestas verloren? Die Antwort klingt einleuchtend: „Wer ein Produkt verkauft, das vollständig vom Wind abhängig ist, muss wissen, an welchem Standort welche Windbedingungen zu erwarten sind. Wir haben dafür die Wetterdaten von 35.000 Messstationen der vergangenen 16 Jahre ausgewertet und daraus eine digitale Windkarte erstellt“, erklärt Anders Rhod Gregersen, Chief Specialist bei Vestas Wind Systems im Gespräch mit der futurezone.

Supercomputer statt Wetterturm

Die Auswertung derartiger Datenmengen benötigt entsprechende Rechenpower. Die 2008 begonnenen Investitionen führten 2011 dazu, dass der dänische Windturbinen-Hersteller den drittgrößten kommerziell genutzten Supercomputer der Welt sein Eigen nennen durfte. Durch die rückwirkende Simulation kann die Firma laut eigenen Aussagen in fünf Minuten berechnen, ob sich ein Standort für einen Windpark lohnt und auch welche Wartungskosten durch die Wetterbedingungen vor Ort zu erwarten sind.

„Normalerweise muss man dafür um 200.000 Euro einen 150 Meter hohen Wetterturm aufstellen, der den Wind an dem Standort etwa zwei Jahre lang misst. Sie können sich vorstellen, dass man auf diese Art nicht viele Standorte abtesten kann. Zudem hat man dann Wetterdaten von 18 bis maximal 24 Monate, die aufgrund jahresbedingter Schwankungen verzerrt sein können, während wir die vergangenen 16 Jahre berücksichtigen“, erklärt Gregersen

General Electric krempelt sich um

Vestas ist bei weitem nicht der einzige Player, der sein „analoges“ Geschäft mit digitalen Services verzahnt. Industrie-Gigant General Electric (GE) hat bereits angekündigt, sich zum führenden digitalen Industriekonzern transformieren zu wollen. Die Absicht wurde mit einigen witzigen Werbeclips untermauert, die mit dem verstaubten Image des Traditionskonzerns und Coding-Anforderungen für eine industrielle Programmiersprache spielen.

Aber nicht nur Riesenkonzerne können von der Digitalisierung profitieren. Auch kleinere und mittlere produzierende Betriebe können die Entwicklungskosten für neue Produkte entscheidend verringern, indem teure Prototypen noch vor der Produktion in virtuellen Simulationen auf Herz und Nieren geprüft werden. Abgesehen von der Herstellung sollten sich Firmen aber immer auch die digitale Komponente ihres Geschäftsmodells überlegen, ist Gregersen überzeugt. Viele Firmen, die gute Produkte bzw. Hardware fertigen, würden digital scheitern – wo mittlerweile aber die größte Wertschöpfung liege.

Apple statt Samsung

„Wie schwierig die Ausgangssituation ist, sieht man selbst bei so starken Marken wie Samsung. Während das Unternehmen Jahr für Jahr unter Druck steht, innovative Hardware abzuliefern, kann sich Google auf die lustigen Dinge bei ihrer Software und ihren Services konzentrieren, mit der man noch dazu das meiste Geld verdienen kann“, analysiert Gregersen. „Kein Hersteller will an diesem Punkt landen, wo ihm das Geschäft über digitale Services abgegraben wird. Um bei der Analogie zu bleiben, ist somit eher Apple unser Vorbild, das Hardware und Software aus einer Hand anbietet“, sagt der Big-Data-Experte.

60.000 Datensätze pro Minute

Die digitale Windkarte war auch für Vestas nur der Anfang. In Zukunft werden noch viel mehr Daten dazukommen. Denn der dänische Wind-Marktführer plant sämtliche Sensordaten seiner 50.000 Turbinen in Echtzeit auszuwerten. „Jede moderne Windturbine verfügt über 1000 Sensoren und erzeugt somit 60.000 Datensätze pro Minute. Alle unsere Turbinen zusammengerechnet fallen somit mindestens drei Gigabyte an Daten pro Minute an – das entspricht etwa der Datenmenge, die von CERN produziert wird“, sagt Gregersen. Bislang wird nur die Leistung der Turbinen alle 10 Minuten aufgezeichnet und daraus ein Mittelwert errechnet.

Über die kontinuierliche Analyse der Daten – der Supercomputer stammt von Lenovo, die Datenspeicherung geschieht über ein EMC-System – sollen Energiebetreiber besser in der Lage sein, ihren Windpark zu optimieren, aber auch frühzeitig zu erkennen, wenn eine Turbine Gefahr läuft kaputt zu gehen. „Derzeit sind Windparks so konzipiert, dass einzelne Turbinen versuchen, das Optimum aus dem Wind herauszuholen. Das führt dazu, dass die erste Reihe der Windräder den meisten Wind abfängt, aber auch überproportional beansprucht wird“, erklärt Gregersen.

Wenn man die Turbinen miteinander vernetze und sie als Kollektiv den Gegebenheiten anpasse, könne man mehr Energie herausholen und gleichzeitig den Materialverschleiß stark verringern. Damit werde die Produktion von Windenergie wiederum billiger und würde sich für Energiebetreiber noch mehr lohnen als jetzt. Die Daten werden in Dänemark gespeichert und analysiert, sämtliche Kontroll-Funktionen verbleiben aus Sicherheitsgründen aber lokal in der Hand der Windparkbetreiber.

Revolution der Versicherungsbranche

Für die Zukunft glaubt Gregersen, dass Big Data bzw. die Berücksichtigung und Auswertung von Millionen Daten ganze Industriezweige und Branchen umkrempeln wird. Eine davon ist laut dem Computing-Spezialisten die Versicherungsbranche, die ihre Produkte aufgrund von Annahmen und Modellen einzelner Personen entwickle. Das gesamte Versicherungskonzept basiere dabei auf einer asymmetrischen Kundenbeziehung: „Die Versicherung behauptet, dass sie mehr als der Kunde weiß und besser einschätzen kann, welches Risiko vorliegt. Warum lässt man aber nicht einfach die vorhandenen Daten für sich sprechen?“

Die berechtigte Frage, ob eine Diebstahlversicherung in einem Stadtbezirk mit hoher Kriminalitätsrate für Kunden damit schlichtweg unleistbar würde, weist Gregersen zurück: „Ich denke, dass man das nicht verallgemeinern kann und im Gegenteil sogar viele überraschende Ergebnisse herauskommen werden. Denn vielleicht weist der als unsicher verschriene Bezirk in Wahrheit viel weniger Straftaten und Vorfälle auf, als allgemein angenommen.“ Die Auswertung vorhandener Daten würde zumindest eine objektive und transparente Grundlage geben, anhand derer man sich bei der Konzeption und Preisgestaltung eines Produkts orientieren könne, sagt Gregersen.

Über die Firma
Mit über 57.000 installierten Windturbinen ist Vestas mit Hauptsitz in Dänemark einer der größten Hersteller der Welt. Das Unternehmen mit einem Umsatz von 8,4 Milliarden Euro (Jahr 2015) beschäftigt über 21.500 Menschen, die Energiekapazität beträgt zusammengerechnet 75 Gigawatt. Aktuell werden Sensordaten von 33.000 Turbinen Tag und Nacht aufgezeichnet und ausgewertet.