„Mithilfe suchbasierter Anwendungen sind wir in der Lage, aus großen Datenmengen verwertbares Wissen über die Erzeugung, Verteilung und Nutzung von Energie zu generieren. Hierdurch werden wir nicht nur neue Geschäftsmodelle entlang der Energie-Wertschöpfungskette anregen sondern zugleich auch dem Verbraucher eine aktive Gestaltung seines Energieverbrauchs ermöglichen.“ (Dr. Toralf Kahlert, Vorstandsvorsitzender der Pumacy Unternehmensgruppe)

Schaut man auf die Datenflüsse, die hinter der Energiewende stecken, so findet man sehr schnell heraus, dass irgendwie alles mit allem zusammenhängt. Ein großer Graph, wie es die Mathematiker nennen, der sich hinter den vielen tausende Komponenten des Stromnetzes, der Wirtschaft, aber auch dem Faktor Mensch – welcher sich unsichtbar als Aktion führt zu Reaktion über die gesamte Energieversorgung hinweg erstreckt. Wir dachten, Facebook ist Big-Data – Energie ist deutlich bigger – und better :)

Wie Pumacy in einer aktuellen Pressemitteilung bekannt gibt, wird sich der Number Cruncher aus Berlin beim Konzept von WindNODE, einem Konsortium aus Konsortium aus 44 starken Technologie- und Industriepartnern sowie 16 weiteren assoziierten Partnern, beteiligen. Das BMWi hatte den Wettbewerb „Schaufenster für intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende (SINTEG)“ ins Leben gerufen, bei dem es jetzt darum geht den Wert hinter der Energie genauso wie den Wert hinter den Daten zu schöpfen.

Dr. Kahlert spricht von suchbasierten Anwendungen als Ansatz. Was wie Google klingt, ist eine Herangehensweise, die auch hier bei blog.stromhaltig im Hintergrund bereits erfolgreich läuft.Im Jahre 2013 wurde  ein dynamisches Lastprofil entwickelt, welches im Gegensatz zu starren Regelwerken der Statistik auf Neuronale Netzwerke basiert.

Der einfache Zusammenhang, dass in einem Graphen jegliche  Aktion zu einer Reaktion führt, kann man in solchen Regelwerken viel leichter abbilden.  Angelehnt an das Funktionsprinzip des menschlichen Gehirn, führt ein bestimmter Erregungszustandes eines Subjektes (=Aktion) zu einer bestimmten Ableitung (=Reaktion). Den Erfolg und Verlässlichkeit solcher Modelle bestätigt auch das BMWi in einem gerade abgeschlossenen Forschungsprojekt.

Nach den Ergebnissen des Forschungsprojekts kann die neue dynamische Berechnungsmethode den tatsächlichen Bedarf an Regelleistung deutlich besser abbilden, als es mit dem bisher eingesetzten statischen Verfahren möglich ist. Im Durchschnitt ist es somit möglich, weniger Regelleistung vorhalten zu müssen – und dadurch hohe Kosten zu sparen. Gleichzeit wird eine noch höhere Sicherheit der Netzstabilität erreicht.

Abhängigkeit zur Netzlast (Soll)
Abhängigkeit zur Netzlast (Soll)

Die Suche kommt zum Einsatz, sobald es darum geht bei einer bestimmten Aktion herauszufinden, was die Reaktion ist. Übertragen auf das Stromnetz lässt sich zum Beispiel auf Basis der Stundenszenarien ermitteln, welche Engpässe es bei bestimmten Erscheinungen gibt. Was ist die Ursache, wenn die Kraftwerke im Süden zusätzlich Strom liefern müssen? –  Jedes Kraftwerk, jedes Stunde, jeder Verbrauch … – alles sind einzelne Neuronen, die mit Reaktionen reagieren und zum Teil damit neue Reaktionen hervorrufen.

Das Heizkraftwerk Altbach in Dezisau (Nähe Esslingen) wird abhängig von der geplanten Netzlast „gefahren“ – beeinflusst aber direkt den Block 3 des Kraftwerkes Ingolstadt. Eine Suchanfrage, die dieses Ergebnis bringt lautet vereinfacht: Welches Kraftwerk verändert seinen Fahrplan parallel zu Dezisau? -> Welche Reaktion erfolgt auf die Aktion?

Das Problem, welches Wissenschaftler heute Lösen, bleibt nicht darauf beschränkt, die realen Daten und ihre Veränderungen irgendwie in 0 und 1 zu pressen, sondern auf Basis dieser Daten sehr viele Hypothesen gleichzeitig zu überprüfen. Neuronale Netze benötigen zwar bei ihrer Erstellung einiges an Rechenzeit, jedoch ist diese mittlerweile günstig geworden. Gerade erst hat blog.stromhaltig  10.000 Giga-Hashes/Sekunde für 11€ am Tag angemietet. Zum Vergleich kommt ein einzelner CPU-Core eines Notebooks gerade einmal auf einige Kilo-Hashes pro Sekunde. Sobald ein Netz berechnet ist, müssen dann sehr viele Suchen (Fragestellungen) parallel verprobt werden. Realisiert durch In-Memory-Processing bei elastischen Datenmodellen. 128 Gig RAM gibt es – ebenfalls zur Miete – für unter 1€ am Tag.

Bei WindNODE arbeiten nun 44 ThinkTanks zusammen und konkurieren mit anderen Modell-Projekten am Markt. Meine Persönliche Prognose: In den kommenden Jahren wird ein Wettstreit über die technische Ausgestaltung der IT-Architektur eingeleitet, welcher zu einer kurzzeitigen Verknappung von CPU und RAM Speicher sorgt. Spätestens dann freuen sich auch die klassischen Hardwareanbieter an der Energiewende.

 Bis dahin dürfen die Leser aber gerne Live testen, wie man bereits heute ein gutes Stück schneller an die 100% Marke kommt: Der Grünstromindex

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