Daten intelligent für neue Anwendungen nutzen Die selbstlernende System von Dr. Heiko Claussen überwachen Gasturbinen und a ndere Maschinen. Heute sind so gut wie alle Maschinen und Anlagen mit Sensoren ausgestattet, die Daten liefern, beispielsweise über Energieverbrauch, Temperatur oder Schall entwicklung. Dr. Heiko Claussen entwickelt selbstlernende Systeme, die aus diesen Daten lernen, wie eine Maschine optimal läuft oder wann es Abweichungen gibt. Der Clou: Das intelligente Überwachungssystem analysiert Daten, die ohnehin generiert werden. Der junge Forscher hat eine Blitzkarriere bei Corporate Technology in Princeton, USA, hingelegt. Er wurde in der Kategorie Junge Talente als Erfinder des Jahres 2016 ausgezeichnet. Dr. Heiko Claussen Senior Key Expert bei Corporate Technology in Princeton, New Jersey 01 »Das ist sehr wichtig, denn wenn die Flamme nicht brennt, aber weiter Gas in die Brennkammer strömt, könnte die Tur bine beschädigt werden«, sagt Claussen. Dr. Heiko Claussen Erfinder des Jahres 2016 »Wenn Kunden ein Pro blem mit ihren Anlagen haben, brauchen sie sofort eine Lösung; das spornt mich an.« Heiko Claussen liebt Effizienz. Konkret bedeutet das für den jungen Forscher, aus bereits vorhandenen oder ohnehin er hobenen Daten einen Zusatznutzen herauszuholen. Dafür entwickelt er selbst lernende Systeme, die in Echtzeit Daten verarbeiten und sofort merken, wenn beispielsweise eine Maschine nicht mehr so läuft, wie sie sollte. Besonders stolz ist Claussen auf ein System, das universell für viele Geräte einsetzbar ist. »Man steckt es einfach an und kann so die Maschine überwachen«, erklärt der junge Forscher. Die Soft ware des Systems lernt, wie sich die Maschine im normalen Betrieb verhält, beispielsweise welche Vibrationen routine mäßig in bestimmten Bereichen der Anlage herrschen. Wei chen die Daten dann ab, merkt das die Software und gibt ganz einfach über eine Mobilfunkverbindung Alarm. »Für kleinere Apparaturen wie Kesselspeisepumpen, Wasserpum pen oder Ventilatoren in einem Kraftwerk, die vom gleichen Typ nur in kleiner Stückzahl verwendet werden, lohnt es sich häufig nicht, ein mathematisches Modell für die Daten analyse zu erstellen«, erklärt Claussen. »Unser System ist viel einfacher und kann schnell zur effizienten Überwachung eingesetzt werden.« Obwohl die statistische Signalverarbeitung in sehr vielen industriellen Bereichen eine wichtige Rolle spielt, arbeitet Claussen meist für die Geschäftseinheiten im Energiekontext. Bei Corporate Technology in Princeton entwickelt er in der Abteilung Production Runtime Systems unter anderem Proto typen für die Überwachung von Gasturbinen. So hat er ein System entwickelt, das mittels Analyse von akustischen Sig nalen aus den Brennkammern der leistungsstärksten Gas turbinen von Siemens, der SGT-8000H-Reihe, überwacht, ob die Flammen in allen Brennkammern tatsächlich an sind. Normalerweise werden die Flammen in Gasturbinen mit einem teuren, zusätzlichen System überwacht, das auf opti schen Sensoren basiert. Serienmäßig sind die Gasturbinen jedoch auch mit Sensoren ausgestattet, die Schallwellen in den Brennkammern aufnehmen. Diese Daten benutzt das von Claussen erfundene Monitoring-System, um zu kontrol lieren, ob die Flammen brennen. Das System wird mit der T-3000-Anlagensteuerung der Gasturbine verbunden, die im Notfall sofort automatisch die Turbine stoppen kann. Zusätz lich zum Überwachen der Flammen kann das System weitere wichtige Flammenparameter in Echtzeit berechnen. Welche Erfindungen von konkretem Nutzen sein könnten, erfährt Claussen häufig im direkten Gespräch mit Kunden. »Grundlagenforschung ist zwar interessant, ich wollte aber von Anfang an miterleben, wie meine Ideen in der Industrie angewendet werden«, erklärt er. Deswegen fühlt sich der junge Forscher auch bei CT in Princeton genau am richti gen Platz, denn »hier arbeiten viele Kollegen eng mit den Geschäftseinheiten zusammen, und man bekommt da durch einen sehr guten Überblick und kann Erfahrungen sammeln«. Im idyllischen Allgäu geboren und aufgewachsen, zog es Claussen sehr früh ins Ausland. Sein Studium der Elektro technik absolvierte er parallel an der Fachhochschule in Kempten und an der Universität von Ulster, Nordirland. »So wollte ich gleich die Weichen stellen, um später auch inter national arbeiten zu können«, erklärt er. Seine Doktorarbeit absolvierte er an der Universität Southampton, war aber zu dieser Zeit bereits mit einer halben Stelle bei Corporate Tech nology in Princeton angestellt. »Das war ideal für mich, da ich auch manchmal Vorlesungen an der renommierten Uni versität von Princeton besuchen konnte.« Wie das ging? Ganz einfach, indem er sich bei den Professoren gemeldet hat. »Die sind oft sehr erfreut, wenn sie interessierte Gasthörer haben«, erklärt Claussen. Seine Interessen waren breit ge fächert: Von Mathematik bis hin zur Philosophie reichten die Vorlesungen. Keine Frage, für sein Alter hat Claussen bereits sehr viel er reicht: 50 gemeldete Erfindungen führten zu 49 Schutzrechts familien, zu denen bereits 19 Einzelpatente erteilt wurden – dies spricht eine eindeutige Sprache. Dabei ist ihm der Erfolg allein nicht so wichtig, für ihn kommt es auch auf den Zweck an: »Ich möchte nicht für ein Unternehmen arbeiten, das nur den Gewinn im Fokus hat. Gerade bei den Energiethemen, aber auch in vielen anderen Bereichen trägt Siemens viel zu Verbesserungen für die gesamte Gesellschaft bei, und das ist mir wichtig.« SIEMENS.DE/ERFINDER SIEMENS.COM/PRESSE/INNO2016 02
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