FOREnergy
Bayrische Forschungsstiftung

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Teilprojekt 1: Transparenz

Ausgangssituation und Zielsetzung

Die Basis des Verbundprojekts FOREnergy muss ein grundlegendes Verständnis über die Energieprofile in der Fabrik sein. Für ein solches Verständnis sind eine holistische Transparenz hinsichtlich der Energiebedarfe, Energieschwankungen und flexiblen Steuerungsmöglichkeiten von Energie notwendig. Aktuell ist die Industrie jedoch meist nicht in der Lage, diesen transparenten Zustand darzustellen. Fabriken, die energetisch bis auf Anlagenebene überwacht werden, sind heute noch die Ausnahme. Darüber hinaus sind bestehende Energieflexibilitäten der bestehenden Anlagen und Maschinen oftmals unbekannt.

Das übergeordnete Ziel des ersten Teilprojekts ist daher, diese Transparenz zu schaffen. Zunächst sollen besonders energieintensive und -variable Bereiche im Unternehmen identifiziert werden. Darauf aufbauend werden Energieprofile dieser Bereiche erstellt. Ziel ist es dabei, für die relevanten Produktionsbereiche Energiemodelle aufzustellen, die die Ausgangsbasis für eine spätere Steuerung des Energiebedarfs darstellen. Weiterführend wird ein Online-Messkonzept erarbeitet, das die dauerhafte Transparenz in der Produktion gewährleisten soll.

Vorgehensweise

In einem ersten Schritt werden die Haupteinflussbereiche hinsichtlich Energieintensität und -volatilität im Bedarf identifiziert und ausgewählt. Darüber hinaus sind entsprechende Systemgrenzen festzulegen, die die Rahmen- bedingungen der weiteren Untersuchungen bilden. Durch die Analyse verschiedener Branchen sowie Unternehmen verschiedener Größen sollen auch spezifische Eigenschaften bestimmter Fertigungen identifiziert werden. Im Folgenden werden für diese Bereiche Energieprofile erstellt. Gegenstand der Analyse sind dabei Komponenten, Maschinen, Anlagen und die technische Gebäudeausrüstung (TGA). Parallel zur Aufnahme der Energieprofile hat die Erfassung der bestehenden Flexibilität zu erfolgen. Von essentieller Bedeutung sind dabei Wechselwirkungen zwischen einzelnen Flexibilitäten, weshalb diese mittels einer Einflussmatrix bestimmt werden sollen. Neben dem Prozess und den Anlagen sollen hier auch organisatorische Handlungsmöglichkeiten untersucht werden.

Nachdem eine erste Übersicht des energetischen Systems ermittelt wurde, werden die Ergebnisse der Leistungsmessungen und Flexibilitätsbetrachtungen für eine spätere Steuerung des Energiebedarfs aufbereitet. Hierfür sind zunächst die einzelnen Energieprofile zu einem Gesamtprofil des untersuchten Bereichs zu verknüpfen. Daraus soll ein Energiebedarfsmodell abgeleitet werden, das zum Beispiel die Prognose des Energiebedarfs auf Basis der Produktionsparameter erlaubt. Abschließend sollen die Flexibilitäten als Steuerbausteine mit dem Modell verbunden werden, um den möglichen Handlungsspielraum abzubilden. Zur späteren Überwachung und Steuerung des energetischen Systems ist darüber hinaus ein Online-Messkonzept zu entwickeln. Dabei ist insbesondere zu klären, welche Daten an welchen Messstellen mit welcher Auflösung benötigt werden.

Ansprechpartner

Tobias Maier

M.Sc.
Corinna Liebl

Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb)
Technische Universität München
Boltzmannstraße 15
85748 Garching

Tel.: +49 (0)89 289-15484
Fax: +49 (0)89 289-15555
Corinna.Liebl(at)iwb.tum.de
www.iwb.tum.de

Sven Kreitlein

Dipl.-Ing. (FH)
Sven Kreitlein

Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS)
Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Fürther Straße 246b
90429 Nürnberg

Tel.: +49 (0)911 5302-9069
Fax: +49 (0)911 5302-9070
kreitlein(at)faps.uni-erlangen.de
www.faps.uni-erlangen.de