Supercomputer erhöht Ertrag
Petabyte für mehr Windenergie
IBM stattet das dänische Energieunternehmen Vestas Wind Systems mit Analyse-Software und Supercomputer-Power aus: Ziel des Big-Data-Projekts ist es, die Aufstellung der Windräder für maximalen Energie-Output zu optimieren - ein Vorgang, der für die Gewinnung erneuerbarer Energien als besonders wichtig erachtet wird.
Für die optimale Aufstellung der Anlagen muss Vestas Datenmengen im Petabyte-Bereich (1 Petabyte = 1.000.000 Gigabyte) analysieren. Dazu zählen strukturierte und unstrukturierte Daten wie Wetterberichte, Mondphasen, Gezeiten, Satellitenbilder, Entwaldungskarten und zahlreiche andere Geodaten. Mit Hilfe der IBM Software »BigInsights« und dem »Firestorm«-Supercomputer kann das Unternehmen Analysen, die bislang Wochen dauerten, in weniger als einer Stunde errechnen.
»Unsere Windräder sind für Jahrzehnte im Einsatz und unsere Kunden wollen daher schon vorher wissen, wie viel Energie sie erzeugen und wann ihr Return-of-Investment ist«, erklärt Lars Christensen, Vice President of Plant Siting and Forecasting von Vestas Technology. »Mit Hilfe von IBM können wir jetzt diese Fragen rasch beantworten und so neue Marktchancen für Windenergie identifizieren. Dies hilft natürlich unseren Kunden ihre aggressiven Ziele für erneuerbare Energien zu erreichen.« Vestas erwartet für das Jahr 2020, dass ein Anteil von 10 Prozent des weltweiten Strombedarfs durch Windenergie gedeckt wird. Diese Schätzung erscheint recht konservativ - zumindest aus Sicht von Deutschland. Hier liegt der Anteil der erneuerbaren Energien bereits im Jahr 2011 dicht an der 20-Prozent-Marke, auf die Windenergie entfielen dabei rund 7,6 Prozent vom gesamten Strommix.
Es gibt also ein großes Interesse daran, die Windräder an den geeigneten Ort aufzustellen, um ein Maximum an Energieausbeute zu erzielen und so die Investitionen schnell wieder herein zu holen. Entscheidende Faktoren bei der Standortsuche sind neben der Windströmung und -richtung auch die Raumverhältnisse, die Ökologie sowie ästhetische Gesichtspunkte.
Der Optimierungsbedarf endet aber nicht bei der Standortsuche für den gesamten Windpark, sondern jedes einzelnes Windrad birgt Potenzial: Vestas Ingenieure nutzen dazu eine spezielle Software und Supercomputer, um das Verhalten in Echtzeit zu überwachen. So wird die Reaktion jedes einzelnen Rotorblatts auf das jeweilige Wetter ausgewertet, um den besten Zeitpunkt für Wartungsarbeiten zu planen. Vestas erwartet für die kommenden Jahre noch detailliertere Analysen machen zu können, mit mehr und komplexeren Wetterdaten und rechnet mit über 20 Petabyte an Daten für die nächsten vier Jahre.
Um diese Datenflut auch zu stemmen, müssen Vestas Ingenieure auf einen Supercomputer von IBM zurückgreifen: Der »Firestorm« genannte Rechner ist eine Kombination aus 1222 Servern mit insgesamt 15672 Prozessorkernen, die bis zu 183 Billion Rechenoperationen pro Sekunde (TFlops) erledigen können. Firestorm rangiert unter den Top 70 der schnellsten Rechner weltweit und hat eine Leistungsaufnahe von fast 490 kW. Der Rechenaufwand für die Windenergie stößt damit in Bereiche vor, die bislang der Nukleartechnik - zivil wie militärisch - vorbehalten war.
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