illwerke vkw

Die illwerke vkw ist ein Energieversorger in Voralberg, Österreich, und betreibt über ein Dutzend Wasserkraftwerke. Um diese optimal zu steuern und die Stromerzeugung an den Strombedarf anzupassen, sind komplexe mathematische Optimierungen erforderlich.

Herausforderung

Für präzise Optimierungen benötigte die illwerke vkw Daten zu den Rahmenbedingungen ihres Kraftwerkparks – etwa zu Sonneneinstrahlung, Pegelständen der Stauseen und Durchflussmengen.

Die Herausforderung lag in der Komplexität des Systems:

• Vernetzte Infrastruktur: Kraftwerke, Turbinen, Pumpen und Stauseen stehen in gegenseitiger Abhängigkeit und müssen synchron gesteuert werden.
• Dynamische Strompreise: Bei niedrigem Strompreis wird Wasser in die Stauseen gepumpt, um diese aufzufüllen. Steigt die Nachfrage und damit der Preis, werden die Turbinen aktiviert und der See geleert.

Die Lösung

Die Active Group übernahm die Entwicklung der Schnittstellen für die mathematischen Optimierungen. Dazu gehörte eine Softwarelösung, die:

• Daten standardisierte: Erhobene Werte wurden mit einheitlichen physikalischen Einheiten (z. B. Meter für Höhe, Kilowatt für Leistung) versehen.
• Plausibilitätsprüfungen durchführte: Beispielsweise wurde sichergestellt, dass der Pegelstand eines Stausees nie unter null fallen konnte.
• Fehlerfreie Berechnungen ermöglichte: Die einheitlichen Einheiten garantierten, dass physikalische Werte korrekt verrechnet werden konnten – ein entscheidender Faktor angesichts der vielen unterschiedlichen Parameter.

Zudem entwickelte die Active Group eine Serialisierung, die es ermöglichte:

• Automatische Speicherung der Daten in einer Datenbank.
• Nutzung der Daten für Optimierungen.
• Rückumwandlung der Optimierungsergebnisse von internen Einheiten in Rohdaten, damit andere Abteilungen sie weiterverarbeiten konnten.

Ein zentrales Anliegen der illwerke vkw war die Nutzung einer funktionalen Programmiersprache – ein entscheidender Grund für die Wahl der Active Group. Sprachen wie F# basieren auf mathematisch-logischen Prinzipien und sind damit ideal für Mathematiker geeignet: Sie sind zugänglicher und entsprechen der mathematischen Denkweise besser als objektorientierte Sprachen wie Java.

Das Ergebnis

Das Ziel: Die Neugestaltung und Erweiterung der Datenanbindung – eine notwendige Voraussetzung, um mathematische Optimierungen durchzuführen. Das Ergebnis: Die illwerke vkw kann ihre Kraftwerke nun datenbasiert und effizient steuern – und damit Stromerzeugung und -bedarf optimal aufeinander abstimmen.