In Zusammenarbeit mit den Partnern BKW, ewz und BEAG entwickelt SCS AG die Smart Grid Plattform GridBox, welche die elektrischen Verteilnetze für die Zukunft fit machen wird:

Die elektrische Energieversorgung ist in einem starken Wandel begriffen. Einerseits gibt es Bestrebungen, die bisher auf zentralen grossen Kraftwerken basierende Energieversorgung zu dezentralisieren, wobei viele kleine Erzeuger wie Photovoltaikanlagen, Kleinwasserkraft, Windkraftwerke und Wärmekraftkopplungsanlagen eingebunden werden. Andererseits sind die regulatorischen Anforderungen im Wandel und für die Energiemärkte werden neue Spielregeln definiert. Diese Veränderungen haben einen Einfluss auf die elektrischen Netze, welche künftig dynamischer, kostengünstiger und intelligenter werden müssen.

Die GridBox Plattform ist ein generischer Ansatz für ein intelligentes Stromnetz: Verteilte Mess- und Steuergeräte (Phasor Measurement Units) erfassen im Sekundentakt hochpräzise den Netzzustand und kommunizieren diesen an einen regionalen GridBox Master. Auf dem Master werden Algorithmen gerechnet, welche geeignete automatisierte Eingriffe in den Netzbetrieb erlauben. Es werden PV-Anlagen, Batterien, elektrische Boiler, Elektromobil-Ladestationen und weitere Akteure im Netz intelligent und in Echtzeit gesteuert.

Die GridBox Plattform bietet zudem Funktionalitäten wie Netzmonitoring, Power Quality Bestimmung, virtuelle Kraftwerke, Unterstützung bei der Netzauslegung, Koordination von PV und Batterie in den Haushalten, bis hin zu Smart Markets mit Echtzeit-Preisinformationen. Als generische Smart Grid Plattform werden somit Funktionalitäten und Business Cases zur reinen Software-Angelegenheit (Apps).

Gesamt_faded

Das Projekt umfasst zwei Testregionen: Im Kiental im Berner Oberland wird ein ländliches N7/N5 Netz ausgerüstet, in der Stadt Zürich ein typisch urbanes Quartier. Insgesamt werden 150 Geräte installiert und hochaufgelöste Messdaten über ein volles Jahr hinweg aufgezeichnet. Die Demonstrationen der Funktionalitäten erfolgen im Alltagsbetrieb.

Das System wird live visualisiert, die Zustände aller Elemente sowie die Arbeit des State Estimators sowie des Optimierers können in Echzeit verfolgt werden:

kiental_N5_zoom_sidepane_mousetip pv_active_power_cloudy_day

Das Projekt wird vom Bundesamt für Energie mitunterstützt und läuft bis Mitte 2016.

Aktuelle Präsentation zum Projekt GridBox: PDF

Zuständige Ansprechperson: Stephan Moser

Die Sicherheit und Verfügbarkeit von SBB Eisenbahn-Infrastrukturanlagen wird durch die Geschäftseinheit Infrastruktur Überwachung (UEW) sichergestellt. SBB UEW hat einen Bedarf für ein „gezogenes Diagnosefahrzeug“ (gDFZ) um diesen Auftrag zu erfüllen und zugleich eine Erweiterung zum bestehenden selbstfahrenden Diagnosefahrzeug zu schaffen. Das gDFZ kann zusätzlich auch die Fahrdynamik und die Fahrleitung vermessen. Im Messeinsatz wird das gDFZ in einer Komposition mit Brems- und Steuerwagen von einer Lok gezogen.

Das Zentrale System (ZS) bildet das Herzstück des neuen Fahrzeuges. Es übernimmt nicht nur die Benutzerinteraktion, sondern auch die Überprüfung, die persistente Speicherung und die Anzeige aller Messdaten.

Die SBB haben SCS den Zuschlag für die Entwicklung des Zentralen Systems (Hardware und Software) erteilt. Das in der öffentlichen Ausschreibung erfolgreiche Konzept verbindet erstmalig modulare Messtechnik über offene Schnittstellen mit der Technologie eines modernen Rechenzentrums und integriert diese in ein Schienenfahrzeug. Das Leuchtturmprojekt erfüllt alle wesentlichen Merkmale einer „Industrie 4.0“ Anwendung.

Die Microservice Architektur erlaubt eine modulare, flexibel erweiterbare und hoch skalierbare Lösung. So entsteht eine übersichtliche und ausbaufähige Softwarelandschaft, welche sich über die gesamte Lebensdauer des gDFZ sehr gut weiterentwickeln lässt und zudem wirtschaftlich betrieben werden kann.

Zudem übernimmt SCS die Rolle des Integrators für das Gesamtsystem. Die Systemintegration ist der entscheidende Erfolgsfaktor für das gesamte Projekt. Die gewählte Lösung unterstützt deshalb die Integration von allen gängigen Diagnose- und Supportsystemen durch eine klare Systematik in der Vorgehensweise und durch eine offene, transparente und skalierbare Systemarchitektur. SCS verfügt über umfangreiche Erfahrungen sowohl im Bereich offener Systeme und der Integration von Drittsystemen, sowie in der Entwicklung von „Mission critical applications“ inklusive Wartung und Betreuung über den gesamten Lebenszyklus (Life Cycle Management – LCM), so zum Beispiel für das Kommunikationssystem der REGA.

Wir freuen uns sehr über diesen Zuschlag und auf die Zusammenarbeit mit den SBB sowie den Lieferanten der weiteren Arbeitspakete, den Peripheriesystemen und dem Fahrzeugumbau.

gDFZ-Komposition

Hintergrundinformationen zur Anwendung:

Die Geschäftseinheit Infrastruktur Überwachung der SBB hat den Auftrag, Sicherheit und Verfügbarkeit der Eisenbahn-Infrastrukturanlagen, unter Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben, sicher zu stellen. Die Leistungen der Überwachung werden aus einem Mix menschlicher Expertise (Streckeninspektor) und maschinell ermittelter Diagnose- und Prognosedaten (Mess- und Diagnosetechnik) erfüllt. Mittelfristig steigt der Anteil an maschinellen Leistungen aufgrund der Ausweitung der industriellen Überwachung auf dem Netz und der Inbetriebnahme neuer Hochgeschwindigkeitsstrecken (Gotthard und Ceneri Basistunnel GBT/CBT).

Messfahrten sind Stand der Bahntechnik und für ein professionelles Anlagenmanagement insbesondere in den Anlagengattungen Fahrbahn und Fahrstrom unerlässlich. Die Messungen im Bereich Fahrtechnik sind zudem aufgrund gesetzlicher und normativer Vorgaben (u.a. R 22070) zwingend notwendig. Zuverlässige, konsistente und belastbare Messdaten liefern zudem einen wichtigen Input für die kurzfristige Diagnose (Überwachung), den präventiven Unterhalt und die Prognose des Substanzerhalts. Sie bilden die Basis für die mittel- und langfristige Unterhaltssteuerung der Anlagengattungen.