Prozessautomatisierung für den Kraftwerksbetrieb
Electronic Data Exchange (EDE)
Die BTB GmbH Berlin ist als zweitgrößter Wärmeversorger der Hauptstadt für die Energieversorgung von Tausenden Haushalten und Unternehmen verantwortlich. Seit einiger Zeit gehört das Unternehmen nun auch zum E.ON-Konzern.
Um ein Kraftwerk verlässlich zu steuern, braucht es täglich einen sogenannten Fahrplan. Dieser legt fest, wie viel Strom produziert werden soll. Das klingt erstmal einfach, ist aber eine ziemlich komplizierte Angelegenheit. Zu viel produzieren bedeutet, den überschüssigen Strom um jeden Preis loswerden zu müssen. Im schlimmsten Fall bezahlt man andere dafür, ihn abzunehmen. Zu wenig bedeutet teuren Nachkauf. Der Spielraum ist entsprechend eng und die Datenmengen sind enorm.
Vor dem Projekt lief der Datenaustausch über ein gewachsenes Konstrukt aus Excel-Tabellen, SQL-Datenbanken und manuellen Schnittstellen. Das Team auf Kundenseite hat die Daten aus verschiedenen externen Quellen gezogen, sie aufbereitet und die Werte anschließend wieder in andere Systeme eingespeist. Jede Änderung an einer Datenquelle bedeutete individuelle Anpassungsarbeit und menschliches Zutun. Das funktioniert, birgt aber immer auch die Gefahr der Fehleranfälligkeit und lässt sich nur schwer skalieren.
Das Ziel war es also, Abläufe vollständig zu automatisieren und das System so aufzubauen, dass das Team vorhandene Datenquellen selbstständig verwalten und innerhalb bestehender Anbindungen neue Datenpunkte hinzufügen kann, ohne jedes Mal Entwicklungsunterstützung zu benötigen.
Und das ist dabei rausgekommen
EDE ist eine Webanwendung, die den gesamten Datenaustausch rund um das Kraftwerksmanagement automatisiert. Fachleute aus der Einsatzplanung können darüber Jobs konfigurieren, also festlegen, welche Daten aus welcher Quelle geholt und in welches Zielsystem geschrieben werden sollen. Ob täglich, alle drei Tage oder wöchentlich: Der integrierte Scheduler übernimmt die zeitliche Steuerung, ganz ohne Entwicklerunterstützung.
Besonders stolz sind wir auf eine technische Lösung, die im Alltag unsichtbar bleibt. Jede Datenquelle bringt ihre eigenen Parameter mit, also unterschiedliche Typen, unterschiedliche Regeln, unterschiedliche Validierungslogik. Statt für jede Schnittstelle ein eigenes UI von Hand zu bauen, haben wir eine Engine entwickelt, die diese Parameter-Beschreibungen aus dem Backend liest und daraus automatisch die passenden Eingabemasken im Frontend generiert. Das System kann also neue Anbindungen ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand im Frontend aufnehmen.
Ergänzt wird das Ganze durch ein zentrales Monitoring und Alerting. Wenn eine Schnittstelle ausfällt oder ein Job fehlschlägt, bekommt das zuständige Team sofort eine Meldung. Im Idealfall müssen sie sich gar nicht mehr aktiv um die Abläufe kümmern.
Herausforderungen
Die größte technische Aufgabe war der Umgang mit der Vielzahl externer Drittsysteme. Angebundene Quellen wie Montel, DTN und Belvis liefern Wetterdaten, Marktinformationen und Fahrplanparameter aus ganz unterschiedlichen Richtungen. Jedes dieser Systeme ist anders dokumentiert, handhabt Zeitzonen anders und hat seine eigenen Eigenheiten. Die Daten mussten also nicht nur abgerufen, sondern auch in ein einheitliches Format gebracht werden, bevor sie weiterverarbeitet werden konnten. Dazu kam, dass wir hier von kritischer Infrastruktur sprechen. Die Sicherheitsanforderungen im Kraftwerksumfeld sind also entsprechend hoch. Einige Drittsysteme waren aus unserem Netzwerk heraus schlicht nicht erreichbar. Entwicklung und Tests mussten direkt auf den Servern des Kunden stattfinden.
Eine weitere Herausforderung war, dass sich der Funktionsumfang im Projektverlauf deutlich erweitert hat. Ursprünglich war EDE als eine Konsolenanwendung ganz ohne grafische Oberfläche geplant. Mit den wachsenden Anforderungen kam dann aber doch ein Frontend dazu. Zunächst mit Blazor umgesetzt, im späteren Verlauf haben wir auf Angular umgestellt, was langfristig auch die bessere Basis für das gewachsene System ist. Und dann war da noch E.ON. Während des Projekts wurde BTB vollständig in den Konzern integriert. Für uns bedeutete das neue IT-Regularien, Server-Migrationen und den Wechsel auf E.ON-GitLab. Alles Dinge, die begleitend mitgedacht und umgesetzt werden mussten.
Zusammenarbeit, die sich gut anfühlt
Eines der Dinge, die wir in diesem Projekt am meisten schätzen, ist die Zusammenarbeit mit dem Team der Einsatzplanung. Direkter Kontakt mit kurzen Entscheidungswegen, ein Kunde, der auf unsere technische Expertise vertraut hat und Empfehlungen gegenüber offen war. Die Anwendung war sehr früh produktiv im Einsatz und wurde von Anfang an aktiv genutzt. Für uns ist das der beste Indikator, dass wir das Richtige gebaut haben.
