
Was 1987 als Laufkraftwerk Rabenstein in Betrieb ging und heute rund 15.000 Haushalte mit ökologischem Wasserstrom versorgt, ist in jüngster Zeit zu einem europaweit einzigartigen Schauplatz digitaler Technologien geworden.
Es ist eine Zeitreise vom Mittelalter ins dritte Jahrtausend, wenn man in Frohnleiten bei Graz den Blick vom Felsen auf die Mur schweifen lässt. Während auf einem Hügel die im 12. Jahrhundert entstandene Burg Rammenstein thront, betreibt ein Stück weiter unten am Fluss die Verbund AG ihr digitales Wasserkraftwerk 4.0. Was 1987 als Laufkraftwerk Rabenstein in Betrieb ging und heute rund 15.000 Haushalte mit ökologischem Wasserstrom versorgt, ist in jüngster Zeit zu einem europaweit einzigartigen Schauplatz digitaler Technologien geworden. „Wir schöpfen alle digitalen Möglichkeiten aus, die es bereits gibt, und konzipieren zugleich neue. Wir proben und testen im Echtbetrieb die Zukunft der Wasserkraft“, sagt Karl Heinz Gruber, Geschäftsführer der Verbund Hydro Power.
Digitaler Zwilling
Gearbeitet wird beispielsweise mit virtuellen Kopien realer Bauteile. „Wir haben einen sogenannten digitalen Zwilling eines Laufschaufel-Verstellhebels einer Kaplan-Rohrturbine angefertigt. Damit ist es möglich, die Lebensdauer online zu erfassen und auf Knopfdruck darzustellen. Wir wissen also genau, wie lange der Hebel noch funktionstüchtig ist“, erläutert Maschinenbautechniker Wolfgang Engelke, Verantwortlicher des Projekts Digital Twin. Im nächsten Schritt soll der Zwilling auf weitere Bauteile umgelegt werden. Die Idee dahinter: Ungeplante Kraftwerksausfälle sind problematisch, denn sobald ein Bauteil demontiert werden muss, steht der Betrieb still.
Mit digitalen Zwillingen können in Echtzeit Betriebszustände abgebildet werden. Inspektionen oder Wartungen werden so besser getaktet. Kein Bauteil wird frühzeitig ausgebaut, wenn er noch eine hohe Restlebensdauer hat. Ein weiterer Vorteil: Ändert sich die Betriebsweise eines Kraftwerks, können die Beanspruchungen der Komponenten in den digitalen Zwilling eingespeist werden, um vorab die Auswirkungen auf die Bauteile zu berechnen. „Anlagen werden somit planbarer. Mit der Abnahme von Kraftwerksausfällen steigt die Versorgungssicherheit“, so Engelke.