ALICE – Autonomes Lernen in komplexen Umgebungen

Erneuerbare Energien sind ein wichtiger Technologiezweig, um den wachsenden Energiebedarf der modernen Welt zu decken und zugleich die Emission gefährlicher Treibhausgase zu verringern. Windenergie stellt eine umweltfreundliche Art der Elektrizitätsproduktion dar. Um die Klimaziele der Bundesregierung zu erreichen, muss der aktuelle Anteil der Windenergie in Deutschland bis 2020 verdreifacht und bis 2030 vervierfacht werden. Diese Leistung läßt sich nur erreichen, wenn der Großteil des erforderlichen Wachstums durch Offshore-Standorte abgedeckt wird.

Offshore-Windturbinen können größer sein, da sie wegen des Seetransports zum Standort nicht den Größenbeschränkungen des Straßenverkehrs unterliegen. Offshore-Standorte bieten darüber hinaus im Mittel um 90 Prozent größere Windgeschwindigkeiten. Mit großen Windturbinen und höheren Windgeschwindigkeiten ist die Offshore-Technik aber wesentlich stärkeren Belastungen ausgesetzt. Die Turbinengondel kann zudem durch starken Seegang in Schwingung geraten, was Rotorblätter weiter belastet. Schließlich sind die manuelle Wartung und der Austausch von Anlagenkomponenten bei Installationen auf See sehr kostspielig, so dass ein hoher Automatisierungsgrad und weitgehende Wartungsfreiheit erstrebenswert sind. Haltbarkeits- und Zuverlässigkeitsaspekte sind also die wesentlichen Determinanten bei Entwicklung und Betrieb von Offshore-Windparks.

Zielsetzung des Vorhabens ALICE sind Windturbinenregelungen, die in der Lage sind, auch für unerwartete Situationen selbständig Regelungsstrategien zu lernen, die sowohl die Energiegewinnung maximieren als auch Wechselbelastungen minimieren und gleichzeitig zu jedem Zeitpunkt sicherstellen, dass die Lastgrenzen des Systems strikt eingehalten werden. Das Projekt muß nicht zeigen, dass diese Probleme mit lernenden Systemen gelöst werden können. Vielmehr geht es darum, die ausgewiesene Technologie lernender Systeme bis zu einem Punkt weiterzuentwickeln, an dem sie autonom, das heißt ohne ständige Überwachung durch einen menschlichen Experten, in der Betriebsführung von Windkraftanlagen eingesetzt werden kann.

Das Projekt adressiert damit eine gesellschaftlich zunehmend relevante Problematik und soll einen Beitrag zur Stärkung des Wirtschaftsstandortes Deutschland liefern. Die nationale ITForschung wird so in Europa und international wettbewerbsfähig bleiben, um Deutschland als attraktiven High-Tech-Standort zu gestalten.

Projektkoordinator:
Siemens Aktiengesellschaft
Corporate Technology