Energienetze im Flughafenbetrieb Optimale Führung von Energienetzen für einen sicheren Flughafenbetrieb
Die optimale Führung von Energienetzen ist entscheidend für einen sicheren und zuverlässigen Flughafenbetrieb, um die komplexen Herausforderungen der Energieversorgung und -verteilung auf dem gesamten Gelände zu bewältigen.
Ein sicherer und verlässlicher Flughafenbetrieb beginnt bereits am Boden, dabei spielt die optimale Führung komplexer Energienetze eine zentrale Rolle. Dies umfasst sowohl elektrische Netze auf allen Spannungsebenen als auch Rohrnetze für Medien wie Wärme, Kälte, Prozessenergie, Gas und Wasser. Um diese Netze effizient, stabil und sicher zu Überwachen und zu Steuern sind Flughafenbetreiber auf die Unterstützung entsprechender Software-Lösungen angewiesen.
PSI Software-Lösungen bieten Ihnen...
für eine hohe Versorgungsqualität und bessere KPIs
durch automatisiertes Netzmanagement
dank Echtzeitverteilung und Lastenausgleich im Netz
Herausforderungen
Die Betreiber moderner Flughäfen sichern sich heute immer häufiger mit eigenen Energienetzen gegen den Ausfall kritischer Infrastruktur ab. Sie sind damit auch Besitzer umfangreicher Strom- und Rohrnetze und stehen vor erheblichen logistischen und energietechnischen Herausforderungen.
Erhöhter Strombedarf
Der Strombedarf von Flughäfen ist beträchtlich und wird aller Wahrscheinlichkeit nach bis 2050 noch um ein Vielfaches ansteigen. Der Zubau von regenerativen Energieerzeugungsanlagen wie Photovoltaik und die fortschreitende Elektrifizierung der Fahrzeugflotten erfordern flexible Anpassungen der Netzführung.
Risikofaktor Stromausfall
Der steigende Strombedarf belastet die Netze zusätzlich, dabei bergen Stromausfälle erhebliche, finanzielle Risiken, wie ein Verlust in Millionenhöhe am Flughafen Heathrow bei einem Ausfall im Jahr 2025 zeigte.
Cybersicherheit
Die zunehmende Bedrohung durch Cyberangriffe (rund 70 % Zunahme bei Versorgungsunternehmen wurden im Jahr 2024 verzeichnet) stellt eine weitere Herausforderung für die Sicherheit der Energieinfrastruktur dar. Es ist entscheidend Netzstabilität und Versorgungssicherheit für kritische Systeme wie Flugfeldbefeuerung und Navigation zu gewährleisten.
Integriertes Energiemanagement für den "Green Airport" der Zukunft
Ein internationaler Großflughafen, der sich zunehmend der Dekarbonisierung verschrieben hat, steht vor der Herausforderung, seinen massiven Energiebedarf effizient, sicher und nachhaltig zu decken. Die elektrische Nachfrage am Flughafen wird bis 2050 voraussichtlich um das Fünffache steigen und gleichzeitig sollen immer mehr regenerative Energieerzeugungsanlagen, wie Photovoltaik auf Hallendächern und Freiflächen, sowie die fortschreitende Elektrifizierung der Fahrzeugflotten (Bodenabfertigungsfahrzeuge, Flughafenbusse, Passagier-EVs) integriert werden. Die Flughafeninfrastruktur ist zudem anfällig für Stromausfälle, die enorme Kosten verursachen können. Darüber hinaus ist sie als kritische Infrastruktur auch ein primäres Ziel von Cyberangriffen.
Zentrale Netzführung und Transparenz
Im Mittelpunkt steht eine zentrale Leitwarte, die das gesamte Energienetz des Flughafens überwacht und steuert. Hier werden nicht nur die elektrischen Netze auf allen Spannungsebenen visualisiert, sondern auch alle Rohrnetze für Wärme, Kälte, Prozessenergie, Gas und Wasser. Die Visualisierung sämtlicher Betriebs- und Schaltzustände in Echtzeit, einschließlich der Flugfeldbefeuerung und der Gebäudeautomation, bietet den Leitstellenmitarbeitenden einen vollständigen Überblick über die Energieinfrastruktur.
Integration erneuerbarer Energien und Batteriespeicher
Die auf den Dächern und Freiflächen installierten Photovoltaikanlagen sowie die damit verbundenen Batteriespeichersysteme (BESS) werden nahtlos in das Netzleitsystem integriert. Das System optimiert die Einspeisung dieser dezentralen Erzeuger und berücksichtigt dabei die aktuelle Last des Flughafens, um den Eigenbedarf bestmöglich aus eigener Erzeugung zu decken und den Netzbezug zu reduzieren.
Intelligentes Last- und Lademanagement
Mit der zunehmenden Elektrifizierung der Fahrzeugflotte kann das Laden von Elektrofahrzeugen – von Bodenabfertigungsgeräten über Flughafenbusse bis hin zu Passagierfahrzeugen in Parkhäusern – verwaltet werden. Um dies zu ermöglichen muss das Leitsystem um Module für Last- und Lademanagement für die Elektromobilität ergänzt werden. Durch automatisierten Lastabwurf, Neukonfiguration und Demand-Response-Maßnahmen wird die Last dynamisch gesteuert, um Spitzenlasten zu vermeiden und die Stromkosten signifikant zu reduzieren (oft 13–40 % der monatlichen Rechnung). Integrierte HVAC- und Beleuchtungssysteme können ebenfalls optimiert werden.
Proaktives Instandhaltungs- und Störungsmanagement
In der Kombination unserer Leitsysteme mit dem Field Force Management PSIcommand und der mobilen Komponente PSIgridmobile wird Machine Learning und künstliche Intelligenz genutzt, um Anomalien frühzeitig zu erkennen und Störungen durch proaktive Instandhaltungsstrategien weitestgehend zu vermeiden. Im Falle eines Fehlers identifiziert das System die Ursache und leitet automatisierte Schalthandlungen ein, um die Versorgung schnell wiederherzustellen. Mobiles Servicepersonal erhält über mobile Komponenten alle relevanten Informationen zur Störungsbehebung und Wartung, was medienbruchfreie Prozesse von der Leitwarte bis zum Einsatzort und eine lückenlose Dokumentation ermöglicht.
Sichere Anbindung an externe Netze
Das flughafeneigene Energie-DMS (Distribution Management System) ist über den sicheren ICCP-Standard mit den Leitwarten der externen Verteilnetz- und Übertragungsnetzbetreiber (DSO/TSO) verbunden. Dies ermöglicht einen Echtzeit-Datenaustausch, der eine koordinierte Last- und Ausfallmanagementstrategie unterstützt, die Netzstabilität verbessert und die Resilienz bei externen Netzstörungen erhöht.
Dieses Anwendungsszenario zeigt, wie ein integriertes Energiemanagementsystem einen Flughafen in die Lage versetzt, seine komplexen Energienetze optimal zu führen, die Betriebssicherheit zu gewährleisten, Kosten zu senken und gleichzeitig Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
Vorteile
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Erhöhte Zuverlässigkeit und Sicherheit:
Die Systemzuverlässigkeit wird durch intelligente Instandhaltung und schnelle Fehlerbehebung gesteigert, Ausfallzeiten für kritische Systeme werden minimiert, Kaskadenfehler und Bedienerfehler können zum Großteil vermieden werden.
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Signifikante Kosteneinsparungen:
Durch optimierte Netzkonfiguration und durchgehenden Leistungsfluss werden technische Verluste reduziert, sowie Spitzenlastkosten gesenkt. Optimierungsmaßnahmen er-möglichen in umfangreichem Ausmaß eine Reduzierung des Stromverbrauchs.
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Nachhaltigkeit und Dekarbonisierung:
Die Unterstützung der Integration erneuerbarer Energien und die Minimierung des Energieverbrauchs tragen maßgeblich zu Umweltzielen bei.
Fazit
Integrierte Softwarelösungen und moderne Netzleitsysteme sind entscheidend für den effizienten Betrieb der Energieinfrastruktur moderner Flughäfen. Sie verwandelt Flughäfen in intelligente Energiepartner, die einen sicheren und verlässlichen Betrieb durch erhöhte Netztransparenz, automatisierte Regelung und effizientes Störungsmanagement gewährleisten. Diese Systeme tragen maßgeblich zur Kostensenkung, zur Verbesserung der Energieeffizienz und zur Förderung der Dekarbonisierung bei. Durch den Einsatz modernster Technologien wie Machine Learning wird die Energieinfrastruktur für die Herausforderungen der Zukunft, einschließlich steigendem Bedarf und erhöhten Sicherheitsanforderungen, optimal vorbereitet.
