Energie

Optimierung der Datenhaltungsstrategie & Zeitreihen-Performance im Energiesektor

Im Rahmen eines Software-Engineering-Projekts im Energiesektor sollte die Persistenzschicht einer zentralen Webanwendung grundlegend optimiert werden. Durch das stetige Wachstum an erfassten Sensor-, Mess- und Verbrauchswerten stieß die bestehende Datenbank-Infrastruktur an ihre Leistungsgrenzen, was zu spürbaren Verzögerungen und einer stark beeinträchtigten Usability führte. Ziel war die Evaluierung und Implementierung einer zukunftssicheren Datenbanklösung zur Speicherung hochaufgelöster Zeitreihendaten, die sich nahtlos in die bestehende Java- und PostgreSQL-Architektur einfügt, ohne die Gesamtsystemarchitektur neu aufsetzen zu müssen.

Technologie-Recherche & Architektur-Design

Lösungsevaluation: Zu Beginn erfolgte eine systematische Analyse und Auswahl einer geeigneten Datenbank mit starkem Fokus auf die Kompatibilität zur bestehenden Systemlandschaft.

Entscheidung für TimescaleDB: Die Wahl fiel auf TimescaleDB, eine PostgreSQL-Erweiterung, die mit Batching und automatischer Partitionierung speziell auf Zeitreihendaten ausgelegt ist und dabei volle SQL-Kompatibilität bietet.

Architektur-Konzeption: Daraufhin wurde eine maßgeschneiderte Persistenzstrategie designt, die eine effiziente Skalierung und die problemlose Ausführung paralleler Schreibprozesse ermöglicht.

Anpassung der Persistenzschicht & Backend-Optimierung

Refactoring des Persistence Layers: Die Java-Datenbankschicht wurde technisch umfassend überarbeitet und an das spezifische Datenformat der Zeitreihendaten angepasst.

Implementierung von Batching-Mechanismen: Im Backend wurden robuste Batching-Logiken aufgebaut, um den I/O-Overhead zu reduzieren und die Schreibdurchsätze drastisch zu maximieren.

Query-Optimierung: Zusätzlich wurden bestehende SQL-Abfragen und Indizierungsstrategien systematisch überarbeitet und getuned, um auch bei Lese- und Aggregationszugriffen höchste Performance zu gewährleisten.

Integration, Testing & Rollout

Performance-Testing: Vor dem Go-Live wurden intensive Benchmarks unter Last durchgeführt, um die gesteigerte Schreib- und Lese-Performance unter realistischen Bedingungen zu validieren.

Nahtlose Migration: Abschließend konnte die neue Persistenzschicht in den Produktionsbetrieb überführt werden, ohne dass die laufende Anwendung unterbrochen werden musste.

Ergebnisse & Business Impact

15x schnellere Datenhaltung: Durch das zielgerichtete Batching und die Nutzung der TimescaleDB-Strukturen konnte die Schreibgeschwindigkeit beim Abspeichern von Zeitreihendaten drastisch gesteigert werden.

Beseitigung von System-Flaschenhälsen: Selbst bei sehr hohen Datenmengen wurden die bisherigen Performance-Engpässe im Backend vollständig eliminiert.

Optimierte Anwendererfahrung: Die messbar schnelleren Antwortzeiten der Webanwendung führen zu einer nachhaltigen Verbesserung der Usability im Tagesgeschäft und erleichtern den Endanwendern die Arbeit spürbar.

Ihr Ansprechpartner

Peter Kredel

Peter Kredel, M.Sc.

Spezialist für Datenplattformentwicklung und Advanced Analytics.

Leistungen

Maßgeschneiderte End-to-End-Lösungen von der Datenarchitektur über Datenanalyse und Reporting bis Testing und Governance.

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