Betreiber von Fernwärmenetzen stehen vor diversen Herausforderungen. Angesichts von Fachkräftemangel, neuen rechtlichen Vorgaben und anspruchsvollen Endkunden gilt es, den Betrieb und die Wartung der Netze so zuverlässig und effizient wie möglich zu gestalten. IIoT-Lösungen für ein digitales Remote Monitoring der Fernwärmenetze kommt hier eine Schlüsselrolle zu.
Planen, Verkehr umleiten, Deckel öffnen, absteigen, absichern – die Instandhaltung von Fernwärmenetzen verursacht hohe manuelle Aufwände. Allein das Aufzeichnen eines einzelnen Druckwerts benötigt eine detaillierte Planung: Welche Messstellen müssen angefahren werden? Befindet sich die Messstelle unter einer stark befahrenen Straße? Welcher Mitarbeiter wird wo eingesetzt? Gibt es kritische Abschnitte?
Am Tag des Wartungseinsatzes sucht ein Techniker die Messstelle auf. Da ein Großteil des Fernwärmenetzes unterirdisch verläuft, führt der Zugang oft durch einen engen Wartungsschacht. Um Verletzungsrisiken für Personal und Passanten zu minimieren, ist die Absicherung durch einen zweiten Mitarbeiter Pflicht.
An der Messstelle angekommen, liest der Techniker den aktuellen Messwert ab und dokumentiert ihn manuell. Im besten Fall befindet sich das System im Sollzustand. Darüber hinaus stellen sich dem Netzbetreiber eine Reihe von Fragen, über die der aktuelle Messwert keinen Aufschluss gibt:
- Wie war der Druck gestern, wie wird er morgen sein?
- Welche Maßnahmen sind notwendig, wenn ein Druckabfall registriert wurde?
- Ist der Druck rasch abgesackt oder über einen längeren Zeitraum gesunken?
Stahlmantelrohr mit einem IIoT-fähigen WIKA-Manometer PGW23 in Kombination mit einer absetzbaren Antenne. Dieser Aufbau ermöglicht gute Übertragungsreichweiten von mehreren Kilometern und ist auch für anspruchsvolle Einbaubedingungen wie etwa in Wartungsschächten geeignet.
Zustandsüberwachung von Stahlmantelrohren reduziert Energieverluste
Druckabfälle schnell zu identifizieren, ist für einen effizienten Betrieb des Fernwärmenetzes essenziell. Fehlende Systemtransparenz kann hingegen hohe Kosten verursachen. Das wird etwa am Beispiel der Überwachung des Ringraumdrucks deutlich. Stahlmantelrohre bestehen aus einem inneren Mediums- und einem äußeren Mantelrohr.
Zwischen den Rohren befindet sich ein Vakuum zur Isolation. Mit der Zeit dringt von außen Luft ein, sodass sich die Isolationswirkung bis auf ein Zehntel des Ausgangswerts verringern kann. Hohe Wärmeverluste sind die Folge, der Wirkungsgrad des Gesamtnetzes sinkt und die Kosten steigen.
Fernwärmenetze digitalisieren mit IIoT: Standards und drahtlose Übertragung
Druckabfälle lassen sich nur durch eine Fernüberwachung der Messpunkte frühzeitig erkennen. In der Vergangenheit gestaltete sich die Implementierung aufwendig, da Netzbetreiber jede einzelne Messstelle verdrahten mussten. Mit modernen IIoT-Lösungen ist die Installation heute erheblich einfacher. Batteriebetriebene IIoT-Geräte und eine Datenübertragung durch die Funkstandards LoRaWAN® und mioty® ermöglichen es, die Messpunkte mit geringem Aufwand an Zeit und Kosten digital zu vernetzen.
WIKA bildet dabei die komplette Kette vom Messwert bis zur Plattform und Integration ab. Auf einer zentralen, cloudbasierten IIoT-Plattform lassen sich alle Messstellen einfach visualisieren. Techniker können in wenigen Sekunden Grenzwerte parametrieren, ohne den Messpunkt aufsuchen zu müssen. Detektiert der intelligente Drucksensor einen Druckabfall unter den Grenzwert, sendet das Gerät direkt einen Alarm an die Plattform. Der Techniker kann den Zustand des Systems einsehen und die notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen einleiten.
Transformation der Wartungsstrategie für Fernwärmenetze
Durch die Transformation von vereinzelter, manueller Datenerfassung zu intelligenten Messstellen erhöht sich die Systemsichtbarkeit durchschnittlich um mehr als das Hundertfache. Mit der gestiegenen Transparenz rückt der Fokus fast automatisch von einer periodisch basierten Kontrolle hin zu einer gezielten Wartung. Netzbetreiber profitieren nicht nur von einer optimalen Ressourcennutzung, sondern auch von einer verbesserten Systemzuverlässigkeit.
Kundenzufriedenheit verbessern durch Fernüberwachung von Endpunkten
Betreiber von Fernwärmenetzen kennen Fälle wie diesen: Das Telefon klingelt und am anderen Ende ist ein frustrierter Kunde. Die Dusche ist kalt. Der Fehler muss sofort behoben werden. Da der Kunde stundenlang keinen Wärmeverbrauch hatte, fiel trotz fernauslesbarem Wärmemengenzähler nicht auf, dass etwas im System nicht stimmt. Erst als der Servicetechniker beim Kunden ist, kann die Fehlersuche beginnen. Der Grund für den Ausfall wird darum erst vor Ort erkannt – zu geringer Vordruck. Jetzt gilt es die Ursache zu ermitteln. Nach einer aufwendigen und langwierigen Suche wird sie gefunden: ein defektes Druckregelventil.
Erkennung einer Anomalie in der Wärmeverteilung.
Mit einer Fernüberwachung des Leitungsdrucks lassen sich solche Vorfälle vermeiden. Das vorausschauende Monitoring per IIoT sorgt dafür, dass ein Fehler spätestens 30 Minuten nach Auftreten erkannt wird. Eine direkte Alarmierung des zuständigen Mitarbeiters verkürzt die Reaktionszeit. In der Onlineplattform kann der Schaden präzise eingegrenzt werden, sodass Netzbetreiber zahlreiche Stunden an Fehlersuche einsparen und frühzeitig intervenieren können. So steigern sie die Zuverlässigkeit des Fernwärmenetzes und damit die Zufriedenheit der Endkunden.
Hinweis
Dank IIoT werden Systeme transparent und lassen sich prädiktiv überwachen und effizienter warten. Auf unserer WIKA-Webseite erfahren Sie mehr über IIoT-Lösungen und -Geräte für Fernwärmenetze. Dort lesen Sie des Weiteren, welchen ganzheitlichen IIoT-Lösungsansatz WIKA verfolgt und inwiefern Sie davon profitieren. Bei Fragen steht Ihnen Ihr Ansprechpartner gerne zur Verfügung.
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