Hightech Zentrum Aargau

Das Jungunternehmen Solextron AG hat ein digitales Tool entwickelt, um den Unterhalt von Solaranlagen zu optimieren. Bei der Entwicklung des Prototyps leistete das Hightech Zentrum Aargau entscheidende Schrittmacherdienste.

Viele Photovoltaikanlagen werden nach der Erstellung zu wenig überwacht. Durch eine Vielzahl von Störungen oder infolge von Mängeln in der Auslegung, respektive Verarbeitung, können sie Leistungseinbussen erfahren. Im Fall von grösseren Anlagen kann dies zu gewichtigen Einbussen führen. Wie lässt sich eine Ineffizienz schnell erkennen und korrigieren? Mit dieser Frage setzen sich die Gründer der Solextron AG – eines Start-ups der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW – auseinander.

Der «Digitale Zwilling»

Um für den Unterhalt von Solaranlagen einen Mehrwert zu erzielen, setzt Solextron auf den «Digitalen Zwilling», ein computergestütztes Modell eines Prozesses, Produkts oder einer Dienstleistung. Dieses Modell bildet die reale Welt vollständig in der virtuellen Welt ab. Digitale Zwillinge werden über reale Daten von installierten Sensoren mit der existierenden Anlage verbunden. Dies erlaubt die Analyse von Echtzeitdaten und ermöglicht die Überwachung von Anlagen und Systemen.

In einer ersten Phase geht es darum, mögliche Fehler im Betrieb von Photovoltaikanlagen zu kategorisieren und physikalisch zu modellieren. So sollte es künftig möglich sein, Fehler im Betrieb von Solaranlagen früh zu entdecken und die Fehlerquelle so genau wie möglich zu eruieren. HTZ-Experte Dr. Peter Morf klärte die Solextron-Gründer darüber auf, welche Möglichkeiten für die Förderung eines solchen Innovationsprojekts existieren und wie sie richtig eingesetzt werden können. Dank seines solartechnischen Hintergrunds diente er auch als Sparringpartner für die Analyse erster Ideen. Mit einer Machbarkeitsstudie sollte eine Basis für die spätere Entwicklung eines Prototyps geschaffen werden.

Als Forschungspartner wurde das Institut für Mathematik und Naturwissenschaften der FHNW beigezogen.

«Insbesondere aufgrund der Kompetenzen bei der Digitalisierung von Energiesystemen war die FHNW der ideale Partner»

Dr. Vipluv Aga, Mitgründer und CEO der Solextron AG.

 

Vorteil Machbarkeitsstudie

Die Zusammenarbeit mit dem HTZ und der FHNW und dem HTZ sei für die Entwicklung der Technologie «von grundlegender Bedeutung» gewesen, erläutert Solextron-CEO Aga. Auch habe das Projekt den so wichtigen Zugang zu Know-how und finanzieller Unterstützung eröffnet. In einem Folgeprojekt, finanziert durch den Forschungsfonds Aargau, ist die Produktentwicklung zentral.Die betreffende Eingabe wurde vom HTZ unterstützt und begleitet.

Auf einen Blick

Das HTZ hat dem Solartechnik-Unternehmen Solextron AG zunächst Förderwege aufgezeigt. Dann zeigte sich im Rahmen einer Machbarkeitsstudie, dass sich mit «Digitalen Zwillingen» Fehler in Photovoltaik-Anlagen frühzeitig eruieren lassen.

Nachgefragt beim Forschungspartner: Renato Minamisawa, FHNW

Das Institut für Mathematik und Naturwissenschaften der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW ist als  Forschungspartner in das Projekt mit der Solextron AG involviert. Mit wie vielen Ressourcen ist das Institut engagiert?

Das Projekt wurde im Rahmen des Instituts für Elektrische Energietechnik IEE in Zusammenarbeit mit dem Institut für  Mathematik und Naturwissenschaften der FHNW durchgeführt. In den genannten Projekten waren beziehungsweise sind zwei Bachelor-Studenten, ein Master-Student, ein Wissenschaftler und zwei Professoren beteiligt.

Welchen Einfluss auf die Projektabwicklung hatte oder hat die Pandemie?

Als Softwareunternehmen arbeitet Solextron ohnehin in virtuellen Büros. Es gab also keinerlei Standortprobleme und die  Kommunikation war stets effizient.

Gab es im Zusammenhang mit diesem Projekt eine besondere Herausforderung für Sie beziehungsweise die involvierten Mitarbeitenden?

Das Projekt selbst ist sehr anspruchsvoll, weil es gilt, unbekannte Probleme zu lösen. Aber das macht die Aufgabe  gleichzeitig sehr interessant! 

Hat diese Kooperation für die beteiligten Institute einen besonderen Nutzeffekt?

Absolut. Solche Projekte stärken unsere Expertise im Bereich der Digitalisierung von Energiesystemen. Das ist eine  unserer strategischen Forschungsrichtungen. 

Welche Rolle spielen Machbarkeitsstudien mit dem Hightech Zentrum Aargau für Sie?

Sie sind äusserst wichtig für uns. Denn sie helfen uns sehr stark dabei, Projekte mit kleinen und mittleren Unternehmen  zu starten. Wir können bei relativ gemindertem Risiko vielversprechende relevante Ergebnisse erzielen. Gute Ergebnisse 
münden dann oftmals in grössere Forschungs- und Entwicklungsprojekte.

Wie würden Sie die Kooperation mit dem HTZ qualifizieren?

Hervorragend, die Unterstützung des HTZ-Experten sowohl in technischer Hinsicht als auch geschäftsorientiert ist für  das Projekt von grossem Wert. Auch ist der gesamte Prozess bezüglich Effizienz wirklich ausgezeichnet. 

Ihr Institut?

Das IEE ist ein relativ neues Institut, das 2018 im Rahmen einer Reorganisation gegründet wurde. Es zählt im  Durchschnitt ungefähr 25 Vollzeitstellen. 

Zur Person: Renato Minamisawa

Ich bin 41 Jahre alt, habe an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule RWTH Aachen in Physik promoviert.  Ich habe unter anderem bei ABB Berufserfahrung gesammelt. Seit 2016 bin ich Professor für Physik an der Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW.