Meilenstein erreicht: DB Energie setzt mit wegweisender Messdatenplattform neue Maßstäbe im Bahnenergienetz

Kassel, 18.12.2023 – Sie wird ein zentraler Baustein auf dem Weg zu einem zuverlässigeren Bahnverkehr in Deutschland: Die neue Messdatenplattform der DB Energie GmbH. Mit ihr ist es der DB Energie GmbH möglich, schneller und effektiver bei Netzschwankungen und -störungen zu reagieren. Entwickelt wurde die flexible und hochskalierbare Plattform von einem Konsortium aus VIVAVIS sowie den Tochtergesellschaften eoda und Systema. Mit dem erfolgreich bestandenen, funktionellen Abnahmetest, ist jetzt ein entscheidender Meilenstein des mehrjährigen Projektes erreicht. Grund genug, um das Projekt und die Rolle urbaner Datenplattformen als technisches Herzstück für die intelligenten Städte von Morgen näher vorzustellen.

Herausforderung: Heterogene Systemlandschaft und Datentransfer

Die heterogene Systemlandschaft rund um die Messstellen stellt eine umfassende Überwachung vor besondere Herausforderungen: Verschiedene Messgeräte von verschiedenen Herstellern, einige seit vielen Jahren im Einsatz, werden dort verwendet. Die Anbindung der Standorte ist ebenfalls herausfordernd, da einige Messstellen eine geringe Bandbreite haben. Aufgrund der großen Datenmenge bei der Messung transienter Daten (20kHz, 18 Mio. Messwerte in 15 Minuten) gestaltet sich außerdem ein zeitnaher Download schwierig. Dadurch wird die Ursachenforschung bei Störungen oder Anomalien im Energienetz verzögert, was wiederum die Umsetzung entsprechender Maßnahmen, wie zum Beispiel dem Austausch von Bauteilen, erschwert.

Ziel: Schnellere Reaktionsfähigkeit bei Störungen

Um im Falle von Störungen im Bahnverkehr schneller reagieren zu können, strebt die DB Energie GmbH die Umsetzung einer flexiblen und hochskalierbaren Messdatenplattform an. Die Plattform soll Daten verschiedener Messstellen zentral speichern, Störungen identifizieren, rekonstruieren und nachgelagert simulieren können. Gleichzeitig soll das Fachpersonal nachvollziehen, wie die Messdaten zeitnah analysiert werden können, um Verbrauchsmuster und Anomalien zu erkennen. Eine automatisierte Erkennung mit aktiver Benachrichtigung des Fachpersonals unterstützt diesen Prozess. Die gewonnenen Informationen dienen als Basis für standortspezifische Modifikationen und Lastenhefte, beispielsweise für den Bedarf neuer Netzkomponenten. Die neue Messdatenplattform soll zudem die Herausforderungen der lokalen Datenhaltung durch zuverlässige Archivierung und Wiederherstellung lösen.

Lösung: Entwicklung einer flexiblen und performanten Messdatenplattform

In Zusammenarbeit wurden konfigurierbare Lösungen entwickelt und implementiert. Darunter die Data-Science-Projektplattform YUNA von eoda. Diese dient im gesamten Projekt als technische Basis für die Ausführung und Verwaltung von Analyseskripten sowie zur Datenvisualisierung.

Abbildung 1: Vereinfachte Architekturskizze der Messdatenplattform

Die Tochtergesellschaft Systema sorgt für die Bereitstellung der richtigen Hardware und stellt das Netzwerk bereit. Die Nutzung einer Exasol-Datenbank ermöglicht zudem die Ausführung von Skripten per R-Code direkt in der Datenbank. Die von eoda entwickelten R-Skripte erleichtern die schnelle Fourier-Transformation (FT) und die Erstellung einer nachverfolgbaren Zeitreihe aus rund 50 Werten aus 18 Mio. Messwerten. Die Ergebnisse der FT werden in der YUNA-basierten Messdatenplattform visualisiert, die ebenfalls von eoda entwickelte Skripte für Oberschwingungsanalyse, Leistungsberechnung, Impedanzverläufe und mehr nutzt. Das Generalunternehmen VIVAVIS bringt das notwendige Knowhow über die Anbindung an die Leitstellen mit, um die gemeinsam entwickelten Lösungen produktiv nutzen zu können.

Zwei Jahre nach Auftragseingang und intensiver Zusammenarbeit, haben die VIVAVIS, eoda und Systema einen wichtigen Meilenstein erreicht. Die erfolgreiche funktionale Abnahme der Messdatenplattform. In diesem funktionellen Abnahmetest wurden 43 Tests durchgeführt. Dabei konnte nicht ein einziger Fehler diagnostiziert werden. Für ein Projekt dieser Größe spricht das für eine professionelle Arbeit der Projektpartner sowie für eine erfolgreiche Abnahme der Lösung.

Die von eoda entwickelte Messdatenplattform ermöglicht der DB Energie GmbH eine schnellere und effektivere Reaktion auf Netzschwankungen und -störungen. Basierend auf der Data-Science-Projektplattform YUNA, erfüllt sie bereits früh im Projekt relevante Anforderungen und bietet Funktionen wie Datenvisualisierung, Skriptausführung und -verwaltung.

Abbildung 2: Dashboard Messdatenplattform

Durch den modularen Aufbau von YUNA ist eine langfristige Erweiterung der Messdatenplattform möglich, die intelligenten ETL-Pipelines lösen die Herausforderungen dezentraler Datenverteilung und Datenhaltung. Dies ermöglicht eine schnelle Analyse der Messdaten an verschiedenen Netzpunkten, was mit herkömmlichen Mitteln aufgrund der Datenmenge, nur begrenzt möglich wäre.

Die Messdatenplattform ist ein wesentlicher Bestandteil des Energiemanagements der DB Energie GmbH und gewährleistet langfristig eine zuverlässige Versorgung. Zudem konnte durch den erfolgreichen funktionellen Abnahmetest eine wichtige Grundlage geschaffen werden, um die zukünftige Zusammenarbeit gemeinsam mit der DB Energie GmbH sicherzustellen.

Sie möchten mehr darüber erfahren, wie eine zentrale Datenplattform die Datenzentriertheit Ihrer Prozesse und Services auf ein neues Niveau heben kann? Dann sprechen Sie mich sehr gerne an.

Ihr Ansprechpartner

Manfred Menze

Technischer Projektleiter eoda GmbH

Telefon: +49 561 87948-376
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