Projektübersicht

Die Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen hängt stark vom effizienten Umgang mit Produktionsressourcen sowie von der Flexibilität zur Anpassung an sich verändernde Produktions- und Marktbedingungen ab. Ein wichtiger Faktor hierbei ist der anfallende Energiebedarf. Die energetische Gebäudeinfrastruktur (EGI), die alle Anlagen zur Energiebereitstellung (Strom, Wärme, Kälte, Gase) sowie zur Energiespeicherung (z. B. Batterien, Wärme- und Kältespeicher) umfasst, stellt eine wesentliche Stellschraube dar und wurde in ProEnergie umfassend untersucht.

In ProEnergie wurden die energetischen Anforderungen unterschiedlicher produzierender Gewerbe analysiert und darauf aufbauend Strategien entwickelt, welche die Unternehmen bei der Erhöhung ihrer Effizienz und Flexibilität unterstützen, indem die Konfiguration und der Betrieb der EGI angepasst und optimiert wird. Die Umsetzung von Optimierungen in der EGI erfolgt durch:

• Adaption vorhandener Anlagen (z. B. Erweiterung von Speicherkapazitäten)
• Investitionen in zusätzliche Komponenten (z. B. Eigenerzeugungsanlagen wie PV-Anlagen)
• Integration intelligenter Betriebsstrategien (z. B. Nachrüstung von Steuerungs- und Regelungsstrategien)
  

So können beispielsweise Lastspitzen reduziert sowie die Effizienz und der Eigenversorgungsgrad erhöht werden. Das spart Kosten und reduziert gleichzeitig die CO₂-Emissionen. Weitere Informationen sind in der Beschreibung der Arbeitspakete zu finden.

Um eine breite Anwendbarkeit der entwickelten Lösungen zu erreichen, waren Industrieunternehmen aus den verschiedensten Branchen (Automobil, Metall, Leichtbau, Textilien, Kunststoff und Keramik) sowie die Fraunhofer-Institute IISB und IPA am Projekt ProEnergie beteiligt.

Es wurden drei Softwarewerkzeuge entwickelt, welche im Folgenden kurz beschrieben werden. Die Tools sind unter Downloads & Veröffentlichungen frei verfügbar.

• Mit dem Lastprofil-Analyse-Tool erfolgt eine Analyse elektrischer und thermischer Lastprofile (oder auch Erzeugungsprofile). Es werden verschiedene grafische Darstellungen angezeigt und wichtige Kennzahlen berechnet.
• Das Produktions-Lastgang-Tool ermöglicht die Vorhersage des Strom-, Wärme-, Kälte- und Gasbedarfs einer Produktion basierend auf Planungsdaten. Es werden Verfahren aus dem Bereich Machine Learning (ML) eingesetzt, um das Vorhersagemodell mittels historischer Daten zu trainieren. Unter Verwendung von Produktionsplanungsdaten und Wetterprognosen werden anschließend Bedarfsprognosen erstellt.
• Mit dem EGI-Optimierungs-Tool wird die EGI simuliert und optimiert. Die Basis dafür stellt das flexibel konfigurier- und parametrierbare EGI-System dar, welches die Anlagen zur Energiebereitstellung und -speicherung sowie die Bedarfe (Lastprofile) und externe Daten enthält. Die Ergebnisse werden innerhalb der Benutzeroberfläche dargestellt und können zur weiteren Verarbeitung exportiert werden.

Mit Hilfe einer Excel-basierten Wirtschaftlichkeits-Analyse werden die Ergebnisse aus dem EGI-Optimierungs-Tool wirtschaftlich bewertet.

Die Validierung der Softwaretools erfolgte mit und bei den Projektpartnern. Neben Einsparungen bei den Energiekosten wird durch die Erhöhung der Anlageneffizienz auch der Einsatz primärer Energieträger verringert. Dadurch wird ein wirkungsvoller Beitrag zur Reduzierung der CO₂-Emissionen sowie zur Einhaltung der Klimaziele geleistet.