Autonome Inspektion und intelligente Betriebsführung (O&M): Schlüssel zu resilienter und nachhaltiger Energie

Die Photovoltaik hat sich in den letzten Jahren als einer der wichtigsten Hebel der Energiewende in Spanien etabliert. In den vergangenen fünf Jahren hat sich das Wachstum der installierten Leistung noch beschleunigt und sie ist bei netzgekoppelten Anlagen mit klarem Aufwärtstrend von etwas mehr als zehn auf deutlich über dreißig Gigawatt angestiegen. Durch diesen massiven Ausbau stellen Photovoltaikanlagen nunmehr sowohl aufgrund ihres Beitrags zum Energiemix als auch aufgrund der Notwendigkeit, ihre Verfügbarkeit und Leistung langfristig sicherzustellen, kritische Infrastruktureinrichtungen dar.

Gekennzeichnet sind sie durch ihre große Ausdehnung mit Tausenden verteilter Module, kilometerlangen Zufahrtswegen und Umzäunungen sowie durch die ständig auf die einwirkenden anspruchsvollen Umweltbedingungen. Herkömmliche manuelle Inspektionen, die auf regelmäßigen Kampagnen und Stichprobenprüfungen basieren, lassen sich dabei hinsichtlich der Betriebskosten, der Sicherheit und der Zuverlässigkeit der Daten immer schwerer skalieren und aufrechterhalten.

Zu den größten Herausforderungen zählen die frühzeitige Erkennung von Hotspots in den Modulen, fortschreitende Leistungsminderungen, Störungen an der Verkabelung oder den Anschlüssen, die Leistung beeinträchtigende lokale Verschmutzungen, mechanische Ausfälle bei Solartrackern sowie Schäden nach extremen Wetterereignissen. Werden diese Anomalien nicht rechtzeitig erkannt, führen sie zu Produktionsausfällen, vermehrten Korrekturmaßnahmen und verkürzen die Lebensdauer der Anlagen.

Angesichts dessen treten als natürliche Weiterentwicklung des Betriebs- und Wartungsmodells (O&M) nun auf Robotik und fortschrittlichen Sensoren basierende autonome Inspektionen ins Erscheinungsbild. Mit visuellen und thermischen Sensoren ausgestattete autonome Fahrzeuge ermöglichen dabei eine systematische, wiederholbare und sichere Befahrung der Anlage und erfassen so einheitliche und im Zeitverlauf vergleichbare Daten. Ihr Wert liegt jedoch nicht allein in der Erfassung von Informationen, sondern in ihrer richtigen Abstimmung und operativen Nutzung.

Mithilfe von Plattformen zur Orchestrierung von Robotern lassen sich Inspektionsrouten planen, regelmäßige Intervalle oder bedarfsgesteuerte Einsätze festlegen, deren Ausführung in Echtzeit überwacht und deren Ergebnisse in einer einheitlichen Umgebung gebündelt werden können. Somit stellen Inspektionen nicht mehr nur punktuelle Prozesse dar, sondern erzeugen einen kontinuierlichen Informationsfluss, der in die Entscheidungsfindung bei der Instandhaltung einfließt.

In diesen Kontext ordnet sich auch uPathWay^® ein, die intelligente Plattform von GMV zur Koordination, Verwaltung und Optimierung heterogener Roboter und autonomer Fahrzeuge in komplexen industriellen Umgebungen wie Photovoltaik- oder anderen Energieanlagen.

Dieser Ansatz bietet klare Vorteile: Einerseits werden Energieverluste reduziert, da die Zeit zwischen dem Auftreten der Erkennung von Störungen verkürzt wird; andererseits ermöglicht er eine Kostenoptimierung, indem umfangreiche Fahrten automatisiert und personelle Ressourcen für Aufgaben mit höherer Wertschöpfung freigesetzt werden. Schließlich fördert dies eine intelligentere und prioritätsorientierte Instandhaltung, die auf objektiven Erkenntnissen und den tatsächlichen Auswirkungen auf Produktion und Sicherheit basiert.

Autoren: Ángel Lázaro und Eric Polvorosa