Effiziente Steuerung mit Microsoft Fabric optimiert die Wasserstoffproduktion bei OGE

Die Herausforderung: Isolierte Daten erschweren Vernetzung von Prozessen

Bis zum Jahr 2045 soll Deutschland klimaneutral sein – so das Ziel der Bundesregierung. Um dies zu erreichen, müssen nachhaltige, erneuerbare Energiequellen beispielsweise aus Wind, Sonne oder grünem Wasserstoff entwickelt und für Strom, Mobilität und in der Industrie verstärkt genutzt werden. Doch die Energieversorgung aus diesen erneuerbaren Quellen bringt auch Herausforderungen mit sich: „Grüne Stromerzeugung wird immer volatil bleiben“, erklärt Ralf Werner, CIO bei Open Grid Europe (OGE). „Wenn kein Wind weht, keine Sonne scheint und wir keinen Strom aus erneuerbaren Energien erzeugen können, müssen wir auf Ersatzversorgungen zurückgreifen. Hier sehen wir das größte Potenzial bei H₂, bei grünem Wasserstoff.“

Aus diesem Grund hat der Gasnetzbetreiber das Projekt KRUH2 auf der Verdichterstation Krummhörn ins Leben gerufen. Dort wird mit überschüssigem, regenerativ produziertem Strom aus On- und Offshore-Windenergieanlagen ein Elektrolyseur betrieben. Damit stellt OGE grünen Wasserstoff her, den sie wiederum als Energiequelle für den eigenen Standort verwendet.

Die große Schwierigkeit dabei: Die Prozessketten in der Wasserstoffproduktion ließen sich digital nicht durchgängig abbilden. Ralf Werner fügt hinzu: „Dies ist aber zwingend erforderlich. Nur wenn wir wissen, wie viel H₂ gebraucht und abgenommen wird, produzieren wir die richtigen Mengen und können unsere Produktionsplanung auf die Bedarfe und Möglichkeiten der Zwischenspeicherung anpassen.“

Und dafür braucht es Daten, die mit der richtigen Technologie organisiert und letztlich analysiert werden müssen. Deshalb arbeitet OGE mit dem Start-up CibusCell zusammen, auf das sie über den Wasserstoff-Innovations-Hub H2UB aufmerksam geworden waren. Das gemeinsame Ziel: Die Prozesse der Wasserstoffproduktion in einer systemkritischen Umgebung, die besondere Anforderungen hat, End-to-End digital mit Microsoft Fabric abzubilden.

Die Lösung: Digitaler Zwilling ermöglicht eine optimale Wasserstoffproduktion

Um die gesamte Wasserstoffproduktion durchgehend abzubilden, kommt bei OGE heute eine Digitalisierungsplattform zum Einsatz: Dort werden die Echtzeit-Daten der Hardwarekomponenten gesammelt, ausgewertet und als digitaler Zwilling abgebildet. „Die Lösung auf Basis von Microsoft Fabric ermöglicht uns, Daten nicht nur konsolidiert auszuwerten, sondern auch datengetriebene Entscheidungen für den operativen Betrieb und dessen Steuerung zu treffen“, betont Ralf Werner.

Doch die Lösung kann noch mehr: Sie erweitert Daten zu den internen Herstellungskosten mit Echtzeit-Daten zum Strompreis, die der europäischen Energiebörse entstammen. Durch diese Integration kann wiederum der Preis für die Herstellung von einem Kilogramm H₂ in Echtzeit errechnet werden, sodass die Plattform auf Basis dessen Vorschläge für die Optimierung des Produktionsplans machen kann. Das ermöglicht einen kostengünstigen Einkauf von Strom und senkt damit die Produktionskosten.

Um das Potenzial der Daten voll auszuschöpfen, wurden auch Microsoft Azure und Machine Learning in die Plattform integriert. Und das hat erhebliche Auswirkungen, wie Marcus Rübsam, Geschäftsführer von CibusCell Technology, erklärt: „Die Produktionskosten können um rund 50 Prozent reduziert werden, nur durch die wirtschaftliche Optimierung basierend auf Machine Learning.“