Fraunhofer-Forscher konstruieren virtuelle Energieanlagen

Solarstrom- und Windenergieanlagen, Wasserkraftwerke und Biogasanlagen liefern Strom, ohne die Umwelt zu belasten. Konstruktion und Wartung sind jedoch aufwändig. Virtuelle Realität (VR) erleichtert Planung und Betrieb. Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg haben eine Methode entwickelt, welche die Abläufe im Inneren von Energiewandlungsanlagen – dazu gehören etwa Photovoltaik-, Windenergie-, Biogasanlagen und Wasserkraftwerke – bildhaft darstellt. Dazu haben sie die 3-D-Anlagenkonstruktion und die Ergebnisse von Simulationen mit einem am IFF entwickelten Virtual-Reality-Programm, kurz VR, gekoppelt.
„Mit einem speziellen Software-Tool ist es uns erstmals gelungen, die Bewegungsabläufe sichtbar zu machen – mit nur einem Knopfdruck“, erklärt Dr. Matthias Gohla, Leiter des Geschäftsfelds Prozess- und Anlagentechnik.

Vereinfachte Konstruktion; Schulung vor Betriebsbeginn
Pfeile zeigen an, in welcher Richtung und Geschwindigkeit Flüssigkeiten und Gase durch die Anlage strömen. Farbige Markierungen weisen ihn auf potenzielle Schwachstellen hin, wie Bereiche, in denen es zu kritischen Temperaturen, Ablagerungen oder Erosionen kommen kann. Drohen Kollisionen, wenn sich die Anlagenteile bewegen? Die virtuellen Einblicke erleichtern die Konstruktion und sollen dafür sorgen, dass die Anlagen leistungsstärker und emissionsärmer werden. „Auch Anlagenbetreibern hilft unser VR-Modell im täglichen Betrieb“, sagt Projektleiter Dr. Martin Endig. Beispielsweise lasse sich im System eine umfangreiche Dokumentation implementieren. Um Daten zu einem bestimmten Anlagenteil zu erhalten, müsse der Techniker nur auf die entsprechende Darstellung klicken, statt in seitenlangen Bedienungsanleitungen nach der gewünschten Information zu suchen.
Personal kann bereits im Umgang mit der Anlage geschult werden, bevor diese in Betrieb geht. Dabei lassen sich auch kritische Situationen durchspielen, ohne dass die Mitarbeiter gefährdet werden. Aktuell arbeiten die Entwickler an einem weiteren Tool, das dem Betreiber anzeigt, wann ein Bauteil gewartet werden muss.