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Künstliche Intelligenz als Treiber der Windkraft

Redaktion | 14.05.2021

TOPseven Künstliche Intelligenz Windkraft

Intelligente Lösungen für effizientere Windparks

Künstliche Intelligenz kommt bereits in vielen Bereichen zum Einsatz. Ob Predictive Maintenance, Produktionsprognosen oder autonomes Fahren – KI findet in fast allen Branchen Anwendung. Warum dann nicht auch im Bereich erneuerbare Energien, genauer gesagt der Windenergie?

Erneuerbare Energien sind die Grundlage zur Erzeugung von „grünem Strom“, welcher für die Erreichung der Klimaziele unabdinglich ist. Der Nachteil jedoch ist, dass sie von den Launen der Natur abhängig sind. Gerade im Sommer 2020 ist das deutlich geworden – Hitze über Deutschland, Sonnenschein pur und kein Lüftchen Wind zu spüren. In solchen Situationen kann es schon mal zu einer sehr geringen Produktion von Windenergie kommen. Für die Zukunft ist es daher entscheidend, dass eine stabile Versorgung des Netzes gewährleistet ist.

Stabile Netze durch Leistungsoptimierung

Jedes Windrad erfasst bis zu 600.000 Messdaten pro Sensor und Minute wie bspw. Schwingungen und Windgeschwindigkeiten, wobei insgesamt mehr als 100 verschiedene Parameter zusammenkommen. Diese Daten können bereits genutzt werden, um frühzeitig über mögliche Störungen zu informieren. Für die Zukunft sollen Windkraftanlagen auf Basis dieser Daten dazulernen und sich an wechselnde Umweltbedingungen anpassen können. Das Projekt ALICE hat sich genau das zum Ziel gesetzt und wird dabei vom Bundesforschungsministerium unterstützt. Durch die entsprechende KI könnte schon bald jedes Windrad „wissen“ wie die eigenen Rotoren am besten ausgerichtet sein müssen, um die beste Leistung zu erzielen. Gleichzeitig würde berücksichtigt werden, dass die Luftwirbel der eigenen Turbine die Leistung der nachstehenden Windräder beeinflussen können.

Optimierung von Wartungsmaßnahmen

Ein weiterer Vorteil beim Einsatz von KI in der Windkraft ist die Optimierung von Wartungs- und Reparaturmaßnahmen. Wenn Schäden nämlich frühzeitig erkannt werden, können Reparaturkosten geringgehalten und die Lebensdauer der Anlagen verlängert werden. Denn tritt ein Schaden unerwartet auf, führt das häufig dazu, dass eine Windenergieanlage komplett abgeschaltet werden muss. Die frühzeitige Fehlererkennung sorgt dafür, dass Ausfälle verhindert werden können. Zudem können Betreiber auch bei visuelle Inspektionen auf KI-gestützte Lösungen zurückgreifen, welche meist effizienter und schneller sind als herkömmliche Methoden.

Intelligenter Vogelschutz

Ein häufiges Argument gegen Windkraftanlagen ist bekanntlich der Vogelschutz. Aber auch hier gibt es mittlerweile KI-Lösungen, welche mit Hilfe einer Kamera und eines neuronalen Deep-Learning-Netzwerkes windkraftempfindliche Vogelarten erkennen. Die KI registriert die Annäherung des Vogels und schaltet das Windrad rechtzeitig aus, bevor das Tier dem Rotorblatt zu nahekommt.

Fazit

Die genannten Möglichkeiten stellen nur einen Ausschnitt dar auf welche Art und Weise KI im Bereich Windenergie eingesetzt werden kann. Intelligente und selbstlernende Anwendungen sind aber auch für die Bereiche Solarenergie, schwimmende Plattformen oder Infrastruktur mehr als spannend.

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