Intelligente Energieversorgung mit IoT

Veröffentlicht am 27 Januar, 2020

Principal Program Manager, Azure IoT

Bei Microsoft dreht sich alles um die Frage, wie wir eine Zukunft aufbauen, in der alle Menschen gut leben können. Am 16. Januar kündigte Microsoft an, bis spätestens 2030 eine negative CO2-Bilanz erreichen zu wollen. Im Rahmen dieser Initiative haben wir darüber diskutiert, wie der wachsende Wohlstand – gemessen am BIP – untrennbar mit dem Verbrauch von Energie verknüpft ist. Microsoft zahlt 1 Milliarde US-Dollar in einen neuen Innovationsfonds für die Klimaforschung ein, um die Entwicklung von Technologien zu beschleunigen, mit denen der CO2-Ausstoß reduziert und CO2 wieder aus der Atmosphäre entfernt werden kann. Das Azure IoT-Team investiert kontinuierlich in Plattformen und Tools, mit denen Lösungsentwickler neue Energielösungen bereitstellen, damit Kundenunternehmen ihre Mitarbeiter besser unterstützen, digitale Prozesse optimieren und intelligente, vernetzte Städte, Fahrzeuge und Gebäude bauen können.

Microsoft hat bereits 50 Millionen US-Dollar in die Initiative „Microsoft AI for Earth“ investiert, über die wir Menschen, die an der Lösung der komplexesten globalen Umweltherausforderungen arbeiten, mit Technologien, Ressourcen und Know-how fördern. Eine der Herausforderungen besteht darin, Kunden auf der ganzen Welt dabei zu helfen, ihre Verpflichtungen in Bezug auf Energieversorgung und Nachhaltigkeit zu erfüllen. Unsere Partnerschaft mit Vattenfall veranschaulicht, wie wir neue Rechenzentrumsstandorte in Schweden mit erneuerbaren Energien versorgen. Gemeinsam mit E.ON gehen wir die Herausforderung an, die Grenzen herkömmlicher Technologien in Bezug auf Niederspannungs-Verteilungsnetze außer Kraft zu setzen. Dafür hat E.ON eine interne IoT-Plattform basierend auf Microsoft Azure IoT Hub aufgebaut.

In den vergangenen Jahren hatten unsere Ingenieure das Vergnügen, mit zahlreichen Entwicklern von Energielösungen und Kunden zusammenarbeiten zu dürfen, die ihre Verbrauchsprioritäten proaktiv verändern. Wir haben viel von diesen Menschen gelernt. Übertragungsnetzbetreiber müssen den Netzbetrieb optimieren, während Verteilungsnetzbetreiber und Energieversorger ihren Kunden neue Lösungen anbieten. Alle Beteiligten fordern bessere, genauere und sicherere Daten.

Wenn Millionen neuer Elektrofahrzeugen auf unseren Straßen unterwegs sind, entstehen neue Herausforderungen im Zusammenhang mit der Transformation des Stromnetzes, aus dem der Strom für die täglichen Fahrten stammt. Kern dieser Transformationen sind Lösungen, mit denen Netzbetreiber mithilfe von Geräten, Einblicken und Aktionen eine unterbrechungsfreie Versorgung sicherstellen und ihr Business verändern können.

Ende 2019 haben wir Updates für Azure IoT Central angekündigt, um Lösungsentwickler dabei zu unterstützen, aus ihren Proof of Concept-Projekten geschäftskritische Anwendungen zu erstellen, die sie unter ihrer eigenen Marke direkt oder über Microsoft AppSource verkaufen können. Diese Entwickler können ihre Apps erstellen, anpassen und mit ihrer eigenen Marke versehen. Dafür stehen Erweiterungs-APIs sowie Datenconnectors zu Geschäftsanwendungen zur Verfügung, und Mehrmandantenfähigkeit und nahtlose Gerätekonnektivität sorgen für Wiederholbarkeit und Kontrollierbarkeit ihrer Investitionen. Zwei Vorlagen für Energie-Apps für die Überwachung von Solarmodulen und intelligenten Stromzählern in IoT Central helfen Anbietern von Energielösungen bereits dabei, die Entwicklung zu beschleunigen.

Energielösungen in IoT Central

App-Vorlagen in Azure IoT Central

DistribuTECH 2020

DistribuTECH International ist die branchenführende jährliche Messe und Konferenz zum Thema Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Hier werden Technologien vorgestellt, mit denen Elektrizität von der Energieerzeugungsanlage über die Übertragungs- und Verteilersysteme zum Zähler und zur Steckdose beim Endkunden geleitet wird. Dieses Jahr fand die DistribuTECH vom 28. bis 30. Januar in San Antonio, Texas, statt. Wir haben acht führende Anbieter von Energielösungen eingeladen, die uns gezeigt haben, wie sie Azure IoT einsetzen, um beeindruckende Innovationen zu schaffen. Gemeinsam mit Azure IoT-Experten können diese Partner Ihre Geschäftsszenarien mit Ihnen besprechen oder Details zu IoT-Geräten, zum Arbeiten mit IoT-Daten und zur Bereitstellung von sicheren Lösungen vom Edge bis zur Cloud erläutern.

Partner für intelligente Energieversorgung

NXP EdgeVerse™-Plattform: intelligente und sichere Verwaltung der Netzlast am Edge

Die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen erfordert eine vollständig andere Versorgungsinfrastruktur als beim bisher primär benzin- oder dieselbetriebenen Verkehr. Fahrer von Elektrofahrzeugen müssen sich darauf verlassen können, dass sie jederzeit und an jedem Ort Ladestationen finden, damit sie nicht unterwegs liegenbleiben. In einer verwalteten Fahrzeugflotte muss beispielsweise sichergestellt sein, dass jeder elektrische Lieferwagen geladen werden kann, ohne dass das Netz zu Spitzenzeiten überlastet wird.

Bei der intelligenten Verwaltung der Netzlast sind die Aspekte Edgecomputing und Sicherheit von entscheidender Bedeutung. NXP und Microsoft haben die „bedarfsseitige Steuerung“ einer intelligenten Ladenetzinfrastruktur für Elektrofahrzeuge demonstriert, die auf EdgeVerse™ von NXP und mit Azure IoT Central ausgeführt wurde. Diese Lösung reduziert das Entwicklungsrisiko und verkürzt die Time-to-Market. NXP EdgeVerse nutzt den NXP Layerscape LS1012-Prozessor und die Serie i.MX RT 1060 – integriert in TrustBox Edge von Scalys –, um erstklassige Stromeffizienz und eine höchst sichere (portable) Kommunikationslösung zu liefern, die mit Azure IOT Central verbunden ist. Da immer mehr Fahrzeuge nicht mehr mit Benzin oder Diesel, sondern elektrisch betrieben werden, ist eine intelligente Verwaltung der Netzlast unabdingbar.

OMNIO.net: Einbinden von Geräten und Vereinheitlichen von Daten bei dänischem Startup für IoT-Konnektivität

OMNIO.net, ein dänisches Startupunternehmen für Konnektivität im Industrial IoT, arbeitet als Partner von Microsoft Azure IoT daran, zwei der schwierigsten Hürden bei Industrial IoT zu bewältigen: das Einbinden von Geräten und die Vereinheitlichung von Daten.

OMNIO.net unterstützt Unternehmen unterschiedlichster Größe, die ihre Firmengelände mit Solarmodulen ausgestattet haben. Die Lösung von OMNIO.net verbindet diese Module mit Azure IoT Hub, um Echtzeitdaten zu erfassen, die dabei helfen, die Stromerzeugung zu optimieren und Ausfallzeiten zu minimieren. Unternehmen wenden sich an OMNIO.net, um Probleme beim Vernetzen von Industriegeräten zu lösen und optimalen Nutzen aus den erfassten Daten zu ziehen. Vorgänge, die früher mehrere Monate gedauert haben, lassen sich nun dank des Know-hows von OMNIO.net bei der Energieversorgung und der Azure IoT-Angebote für Partner zur Verbindung von Geräten in weniger als 24 Stunden durchführen. So müssen Kunden sich weniger um IT-Fragen kümmern, sondern können sich voll und ganz auf die sinnvolle Nutzung ihrer Daten konzentrieren, um dringende geschäftliche Probleme zu lösen.

iGEN Technologies: Heizsysteme ohne Stromversorgung für Ihr Zuhause

i2 von iGEN Technologies ist ein von der Stromversorgung unabhängiges Heizsystem für Ein- und Mehrfamilienhäuser. Dank seiner patentierten Technologie setzt das i2-System neue Maßstäbe in Sachen Komfort und Effizienz, indem es die notwendige Energie selbst erzeugt, speichert und nutzt – so läuft die Heizung auch bei einem Stromausfall weiter. Das System sorgt für eine gesicherte Wärmeversorgung, niedrigere Betriebskosten, mehr Effizienz und eine Reduzierung von Treibhausgasen. Die vollständig integrierte Lösung bietet eine Ressource mit umschaltbarer Brennstoffquelle, die Energie speichern und auf Abruf gesteuert abgeben kann – ein wertvolles Werkzeug für Energieversorger zum Ausbalancieren von Lastspitzen und Überkapazitäten. iGEN hat zusammen mit Microsoft Azure IoT Central eine intelligente IoT-Schnittstelle für das Heizungs- und Stromversorgungssystem i2 entwickelt. Die Integration der iGEN-Technologie für verteilte Energieressourcen in die stabile IoT-App-Plattform von Microsoft ist eine ideale Lösung für Programme der Energieversorger zur schnellen Reaktion auf schwankenden Strombedarf.

Das i2-Heizsystem ohne StromversorgungDas i2-Heizsystem ohne Stromversorgung. 

Agder Energi, NODES: Skalieren eines nachhaltigen und integrierten Strommarkts

Durch verteilte Energieressourcen, Digitalisierung, Dekarbonisierung und neues Verbraucherverhalten entstehen sowohl neue Herausforderungen als auch neue Chancen für Betreiber von Energienetzen in Bezug auf die Aufrechterhaltung eines zuverlässigen Stromnetzbetriebs und die Bereitstellung kundenorientierter Dienstleistungen. NODES nutzt Azure, um seinen flexiblen Marktplatz über 15 Projekte in 10 verschiedenen europäischen Ländern zu skalieren. Der Fokus liegt dabei darauf, die flexible Leistung aus dem Verteilungsnetz, die Koordination von Übertragung und Verteilung und die Integration in aktuelle Ausgleichsmärkte optimal zu nutzen. Agder Energi führt derzeit ein Pilotprojekt für die Registrierung flexibler Assets sowie einen Datenhub mit Geräteverwaltung und -analyse basierend auf IoT Central durch. Rune Hogga, CEO von Agder Energi Flexibility, erläutert das so: „Azure IoT Central bietet uns eine schnelle und effiziente Möglichkeit, ein System zur Erfassung von Daten auf einer Vielzahl von verteilten, flexiblen Assets einzurichten, um sowohl die Daten als auch den Handel mit der Flexibilität zu kontrollieren.“

L&T Technology Services: Reduzieren von CO2-Verbrauch und -Emissionen

L&T Technology Services (LTTS) hat Netzlösungen mit geringen CO2-Emissionen zum Laden von Elektrofahrzeugen für globale Unternehmen, große Gebäude und intelligente Städte entwickelt. Die LTTS-Lösungen für intelligente Städte, Campusse und Gebäude ermöglichen eine Reduzierung der CO2-Emissionen um bis zu 40 Prozent: Mit der auf der Azure-Plattform ausgeführten iBEMS-Lösung wird die gesamte Infrastruktur eines Gebäudes über eine einzige einheitliche Schnittstelle vernetzt. In Zusammenarbeit mit Microsoft Real Estate & Facilities baut LTTS bahnbrechende Ladelösungen für Elektrofahrzeuge, die umsetzbare Einblicke und Verbrauchsmuster bereitstellen und es Gebäudeverwaltungen ermöglichen, die Nachfrage bei Ladestationen vorherzusagen, Anomalien bei Design und Effizienz zu erkennen und gleichzeitig das CO2-Konto exakt nachzuverfolgen. Die LTTS-Lösung ermöglicht es Gebäudeverwaltungen auch, das Ladenetz für Elektrofahrzeuge basierend auf Energiequellen (z. B. Geothermie, Sonnenenergie) und Netzeinschränkungen wie beispielsweise Energiekapazität zu optimieren, sodass die Verbraucher über die Lademöglichkeiten für ihre Elektrofahrzeuge informiert werden und das bevorzugte Fahrzeug auswählen können.

Telensa: Energieversorger unterstützen den Business Case für intelligente Straßenbeleuchtung

Telensa stellt drahtlose Anwendungen für die intelligente Stadt her und hilft damit Städten und Energieversorgern auf der ganzen Welt dabei, Energie zu sparen, intelligenter zu arbeiten und ihren Einwohnern und Kunden besser koordinierte Dienstleistungen bereitzustellen. Telensa zeigt, wie Energieversorger den Geschäftsfall für intelligente Straßenbeleuchtung unterstützen können. Das Unternehmen bietet eine Plattform, auf der mit KI-gesteuerten Erkenntnissen ganz einfach und nahtlos weitere Anwendungen für die intelligente Stadt hinzugefügt werden können, wie beispielsweise Verkehrsüberwachung, Überwachung der Luftqualität und Lademöglichkeiten für Elektrofahrzeuge. Die Lösungen von Telensa für die intelligente Stadt basieren zunehmend auf Microsoft Azure IoT – aufgrund der einmaligen Kombination aus Daten, Geräten und Konnektivität sind IoT-Lösungen eine praktikable Chance für jede Stadt.

Telensa ist eins der federführenden Unternehmen beim Urban Data Project, das erstmals in Cambridge (UK) umgesetzt wird. Diese neue KI-Technologie generiert wertvolle Erkenntnisse aus Bildern, die von Kameras an Straßenlaternen gesendet werden, und baut eine vertrauenswürdige Infrastruktur auf, in der Städte ihre Daten erfassen, schützen und zum Vorteil aller Bewohner nutzen können. Die erste Bereitstellung erfolgt in Cambridge (UK). Die Urban IQ-Lösung von Telensa nutzt Microsoft Power BI zur Datenvisualisierung und ist eine offene, kostengünstige Plattform, auf der sich eine Vielzahl verschiedener Sensoranwendungen implementieren lässt.

  Die Multi-Sensor-Pods von Telensa an Straßenlaternen, die auf Azure IoT Edge ausgeführt werden und Echtzeit-KI und maschinelles Lernen zum Gewinnen von Erkenntnissen nutzen

Die Multi-Sensor-Pods von Telensa an Straßenlaternen, die auf Azure IoT Edge ausgeführt werden und Echtzeit-KI und maschinelles Lernen zum Gewinnen von Erkenntnissen nutzen

eSmart Systems: Verbessern von Leitungsprüfungen und Assetoptimierung durch KI für Experten

eSmart Systems hilft Energieversorgern dabei, bessere Einblicke in ihre Assets zu erhalten, indem ein positiver Kreislauf aus Zusammenarbeit und Training zwischen Fachexperten wie Verteilungs- oder Übertragungstechnikern und hochmodernen Deep Learning-KI-Systemen geschaffen wird.

eSmart war 2019 einer der Finalisten beim Microsoft-Wettbewerb „Partner of the Year“ in der Kategorie „Künstliche Intelligenz“. Die Connected Drone-Software des Unternehmens nutzt die Azure-Plattform für präzise und sich selbst verbessernde Funktionen zur Ermittlung und Analyse von Assets im Stromnetz. Netzinspektoren überprüfen die Ergebnisse fortlaufend und korrigieren sie, um genauere Ergebnisse als Feedback an das System zu senden. Energieversorger können visuelle Daten optimieren, um ihre Assetregistrierungen zu verbessern, Wartungskosten zu senken und die Zuverlässigkeit zu verbessern.

Kongsberg Digital: Grid Logic-Dienste für digitale Zwillinge für Stromnetze

Die zunehmende Elektrifizierung und eine Stromerzeugung, die in immer größerem Maß sporadisch, verteilt und aus erneuerbaren Energiequellen erfolgt, stellen eine große Herausforderung für den heutigen Stromnetzbetrieb dar. Ein Mangel an sinnvollen Daten und Erkenntnissen führt zu Fehlinvestitionen, Kapazitätsproblemen und unzureichender Stromqualität. Mit den auf Azure ausgeführten Grid Logic-Diensten für digitale Zwillinge können Netzbetreiber Prognosen und Einblicke in Hotspots gewinnen, um Szenariosimulationen durchzuführen. Mit Azure IoT Hub ermöglicht Grid Logic den Aufbau eines stabilen Betriebssystems für die Automatisierung und Optimierung des Netzbetriebs in Echtzeit.

Kapazitätsheatmap von Grid Logic für einen Teil des Netzes von DSO BKK Nett in NorwegenKapazitätsheatmap von Grid Logic für einen Teil des Netzes von DSO BKK Nett in Norwegen.

Gemeinsam schaffen wir bessere Energielösungen  

Dank Microsoft Azure IoT können Unternehmen und die Industrie die Zukunft mit IoT gestalten. Wir können Sie an jedem Punkt Ihrer Transformation Journey unterstützen und fördern. Mit unserem starken Produktportfolio und unseren herausragenden Partnern können wir Ihnen dabei helfen, stabile IoT-Lösungen aufzubauen, um Ihre Ziele zu erreichen. Wenn Sie an der DistribuTECH 2020 teilnehmen, sprechen Sie mit unseren Azure IoT-Experten oder einem unserer hier vorgestellten Partner. 

Erfahren Sie mehr über Microsoft Azure IoT und IoT für die Energieversorgung.

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