Störungsmanagement wie auf der Enterprise Energie- und Wasserversorgung: Moderne Leitwarte sichert Lübecks Netz

Travenetz, Tochtergesellschaft der Stadtwerke Lübeck und der Hansewerk-Gruppe, steht für den Betrieb und Ausbau einer modernen Infrastruktur für die Energie- und Wasserversorgung des Wirtschaftsraums Lübeck. Nun hat das Unternehmen eine hochverfügbare KRITIS-Leitwarte mit intuitiver Steuerungslösung und redundanter Systemarchitektur erhalten.

Über 220.000 Verbraucher im Großraum Lübeck sind darauf angewiesen, dass die Versorgungssicherheit mit Gas, Wasser und Strom auch im Störungsfall aufrechterhalten wird. Dabei müssen die Operator in der Leitstelle der zuständigen Travenetz GmbH nicht nur in der Lage sein, Störungen frühzeitig zu erkennen und zu erfassen, um etwa zügig entsprechende Einsatzfahrzeuge für die Wartung entsenden zu können. Weil die Stadtwerke zur Kritischen Infrastruktur (KRITIS) zählen, sind auch hohe Standards bei der Verfügbarkeit und Redundanz der Systeme einzuhalten. 

Energie- und Wasserversorgung: Sicherstellung durch moderne Leitstellentechnik

Da JST – Jungmann Systemtechnik viel Erfahrung mit der individuellen Ausgestaltung zukunftsfähiger Netzleitstellen hat, wurde das Unternehmen mit der Modernisierung der in die Jahre gekommenen Warte in Lübeck beauftragt. Dank der „Multiconsoling“-Steuerungstechnik lassen sich an den vier Arbeitsplätzen nun alle Systeme beliebig aufrufen, ohne unzählige Monitore im Blick behalten zu müssen. Gleichzeitig können bei Bedarf ohne großen Aufwand zusätzliche Versorgungsanlagen angeschlossen werden, wodurch das System umfassend skalierbar ist. 

Eventgesteuerte Großbildwände mit „Alarmlight“ sorgen stets für den aktuellen Gesamtüberblick und informieren proaktiv, sobald eine Störung vorliegt. Das gesamte System lässt sich über die intuitive „mygui“-Oberfläche einfach bedienen und erlaubt eine flexible Anzeige sämtlicher Versorgungsbereiche.

Modernisierung unabdingbar

Viele Besucher, die auch aus anderen Warten zu uns kommen, sind im ersten Augenblick erstaunt und vergleichen den Kontrollraum mit dem von Raumschiff Enterprise

Bunte Verbrauchsbalken und Spannungsdiagramme flimmern heute über die Monitorwall der modernsten Netzleitstelle Schleswig-Holsteins. Doch das war nicht immer so: „Wenn man es genau nimmt, war unsere Anfang der 2000er implementierte Leitwarte sogar weit mehr als 20 Jahre alt“, berichtet Detlef Zuhl, Leiter der Netzleitstelle bei Travenetz. „Schließlich arbeiten wir im 24/7-Wechselschichtbetrieb, was eine Nutzungsdauer von mehr als 60 Jahren ausmacht.“ Als sich Travenetz als Teil der Stadtwerke Lübeck im Jahr 2020 mit einer Netzerweiterung konfrontiert sah, war schnell klar, dass auch eine Modernisierung der Leitwarte notwendig wurde. Durch die Anbindung von 110 weiteren Gemeinden wuchs das zu überwachende Netzgebiet sprungartig an – und damit gleichzeitig auch die Datenmenge, die in der Leitstelle überwacht und interpretiert werden muss. 

Technologische Neuausrichtung der Netzleitstelle zur Bewältigung wachsender Anforderungen

Dies stellt klassische Setups, bestehend aus festen Arbeitsplätzen mit einer Vielzahl von starren Monitoren und einem Wirrwarr an Peripheriegeräten, vor unlösbare Aufgaben. Denn sie ermöglichen keinerlei flexibles Umschalten und Abrufen unterschiedlicher Systeme. Hinzu kommt, dass die heutige Versorgungslandschaft zunehmend volatil gestaltet ist. Netzbetreiber sowie deren Leitstellen müssen darauf vorbereitet sein, einzelne und neue Versorgungspunkte wie PV-Anlagen ohne großen Aufwand in die Netz- und Störungsmanagementstruktur einzubinden. Einen ersten Kontakt mit den Kontrollraumspezialisten von JST gab es bereits 2019, als eine Konferenz in Hamburg Gelegenheit zum Austausch bot. Aufgrund weiterer Empfehlungen nahmen Vertreter von Travenetz gemeinsam mit dem ausführenden Architekturbüro zu Beginn der Planungsarbeiten an der neuen Leitwarte die Einladung an, im „JST Kontrollraum-Simulator“ vorab alle technischen Möglichkeiten auszuloten. 

Effizienzsteigerung durch innovative Kontrollraumtechnologien

„Was wir dort erlebt haben, hat uns wirklich beeindruckt“, erinnert sich Zuhl. „Dass wir die technischen Anwendungen selbst ausprobieren konnten, war für die Entscheidungsfindung sehr hilfreich.“ Man beschloss, die Monitoranzahl für die Operator drastisch zu reduzieren und die anspruchsvolle Darstellung der Stadt- und Landversorgungsnetze mithilfe der JST Multiconsoling- sowie Leinwand-Technologien digital und übersichtlich zu organisieren – anstatt wie bisher mit einer analogen Übersichtskarte im Raum zu arbeiten.

Energie- und Wasserversorgung: Multicenter ermöglicht flexible Anzeige aller Systeme

Die Prozessführung sowie der sichere Betrieb der Anlagen und Netze in der Strom-, Gas-, Fernwärme- und Trinkwasserversorgung in Lübeck sowie der umliegenden Region erfolgen nun über lediglich vier Arbeitsplätze. Diese sind in der Warte in halbrunder Formation angeordnet und mit jeweils einer eigenen Großbildwand verbunden. So benötigen die Operator nicht länger eine Vielzahl unterschiedlicher PC- und Monitorplätze. Dank des Multiconsoling-Konzepts werden alle Rechner-, Kamera-, System- und Sensordaten aus den angeschlossenen PCs und Datenpunkten des Versorgungsnetzes gebündelt und an den Operatorplätzen sowie Videowalls bereitgestellt. „So können wir sekundenschnell zwischen verschiedenen Netzabschnitten und Systemen wechseln und die Daten an den Arbeitsplätzen individuell darstellen“, sagt Dirk Lüders, zuständiger Projektleiter sowie Marketing & Sales Director International bei JST. „Unsere Grabber übernehmen zusammen mit dem Multicenter die Koordination der Signale und entscheiden, welche Anzeige auf welchem Monitor zu sehen ist.“ Gleichzeitig ermöglichen vier Displaywalls einen aktuellen Gesamtüberblick für das ganze Team. Über die automatisierte Eventsteuerung werden dort alle relevanten Rechner und Kameras ohne Einwirkung der Operator aufgeschaltet. So lässt sich der Workflow beispielsweise bei eingehenden Störsignalen deutlich optimieren.

Intuitive und flexible Datenvisualisierung in der Netzleitstelle

Die Operator arbeiten im Schichtbetrieb und sind dabei nicht nur für verschiedene Bereiche wie Fernwärme und Strom zuständig, sondern müssen auch sektorübergreifend stets den Überblick behalten. Entscheidend ist daher eine intuitive, gut organisierte Visualisierung der Daten. Aus diesem Grund sind in den Operatorpulten „JST Commandpads“ integriert, die sich die intuitive mygui-Bedienoberfläche zu Nutze machen. Die komplette Leitstelle ist dabei im 3-D-Layout gespiegelt. Auf diese Weise lassen sich die einzelnen Systeme flexibel aufrufen und anordnen. Die Operator können mit wenigen Klicks zwischen einzelnen Versorgungsbereichen wie Stadt und Umland wechseln. Außerdem ermöglicht das Multiconsoling komfortabel die Einbindung weiterer Versorgungspunkte, etwa neuer PV-Anlagen, die im Rahmen des Netzausbaus entstehen. „Alles, was wir benötigen, ist ein Grafikartenausgang. Damit lässt sich jedes System über das Multistreaming anschließen und in das Multicenter einbinden“, beschreibt Lüders.

Redundante Signalverarbeitung verhindert Systemausfall

Als Ergänzung zum Kontrollcenter selbst wurde auch der angrenzende Krisenraum mit einem Commandpad ausgestattet. „Dies bietet uns die Möglichkeit, Meetings, aber auch Übungen etwa für einen Blackoutfall durchzuführen, ohne die aktuelle Versorgungslage aus den Augen zu verlieren“, betont Zuhl. „Darüber hinaus können wir per Knopfdruck relevante Daten, Prozessbilder und Systeme aufrufen und als Grundlage für die Übungen oder den Krisenstab heranziehen.“ Deshalb bietet der Konferenztisch individuell bestimmbare Optionen für die Integration externer Informationen. So können beispielsweise Daten angeschlossener Notebooks auf einer Großbildwand im Raum für alle sichtbar gemacht werden.

Hohe Verfügbarkeit und Redundanz: Schlüsselaspekte der modernisierten Netzleitstelle

Allerdings ist den Verantwortlichen nicht nur eine flexible Darstellung wichtig, die eine bessere Übersicht und somit auch schnellere Reaktionszeit sicherstellt. Aufgrund der KRITIS-Natur des Standorts war auch die hohe Verfügbarkeit ein essenzielles Kriterium für die Umgestaltung: „Wir können in einer Netzleitstelle nicht einfach einen Tag aussetzen, bis die Prozesse fortgeführt werden“, so Zuhl. „Das muss alles reibungslos laufen.“ Daher sind die einzelnen JST-Systeme redundant ausgelegt. Beim Ausfall einer Systembaugruppe übernimmt augenblicklich ein zweites Cluster deren Funktionen. „Zusätzlich sind für alle Signalquellen und -ausgänge – also sowohl für jede Bedienstation aus dem Prozessleitsystem als auch für jeden Monitor, der etwas ausgeben muss – redundante Anschlüsse vorhanden“, ergänzt Lüders.

Modernste Netzleitstelle Schleswig-Holsteins

Wer die modernisierte Netzleitstelle betritt, dem drängt sich automatisch der Vergleich zu Bildern aus der Science-Fiction-Welt auf: An den vier Operator-Tischen und Großbildwänden laufen enorme Datenmengen zehntausender Sensoren, Messfühler, Relais und Schaltkreise zusammen. Sie geben Auskunft über sämtliche Erzeugungs- und Verteilungsströme, Behälterstände oder Pumpenleistungen. „Viele Besucher, die auch aus anderen Warten zu uns kommen, sind im ersten Augenblick erstaunt und vergleichen den Kontrollraum mit dem vom Raumschiff Enterprise“, schmunzelt Zuhl. „Auch das bestätigt uns, dass wir mit JST den richtigen Partner gefunden haben, der uns im Workflow überzeugende Technik, ergonomische Möbel und praktische Großbilddisplays aus einer Hand bieten kann.“