UdZ 1-2014

14 Unternehmen der Zukunft 1/2014 UdZ Eco2Production: Ecological and Economical Production Steigerung der Energieeffizienz in produzierenden Unternehmen Das Forschungsprojekt Eco2Production hat als Nachfolgeprojekt von eco2-cut (Cornet-Projekt, Förderkennzeichen 38 EBG) zum Ziel, Modelle, Methoden und Tools zur Steigerung der Produktivität und der Energieeffizienz in produzierenden Unternehmen zu entwickeln. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, der die Überwachung und Identifizierung der Energieverbraucher im Unternehmen sowie die Optimierung des Energieverbrauchs vorsieht. Wesentliche Bestandteile des Projekts sind die Konzeption und Installation eines ereignisorientier ten Energiemonitoring-Systems, die Erstellung eines Maschinen-/Prozessbenchmarkings, die Simulation und Optimierung der Produktionsplanung unter Gesichtspunkten der Energieeffizienz sowie die Implementierung eines Energiemanagements. Das IGF - Vorhaben (93 EN) der Forschungsvereinigung FIR e. V. an der RWTH Aachen wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemein- schaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Energiekonzept 2050 der Bundesregierung sieht eine komplet te Umgestaltung der deutschen Energieversorgung vor, mit dem Ziel, eine der umweltschonendsten und energieeffizientesten Volkswirtschaften zu werden. Bis zum Jahre 2020 soll der Anteil der erneuerbaren Energieträger auf bis zu 35 Prozent gesteigert werden [1]. Charakteristisch für diese erneuerbaren Kraftwerkstypen sind eine geringe Flexibilität sowie eine volatile Erzeugungsleistung. Der Anteil der Nachfrage an Energie, der nicht durch erneuerbare Energien abgedeckt wird, wird als Residuallast bezeichnet. Durch den parallelen Abbau konven- tioneller und regelbarer Kraftwerkskapazitäten wie Kern- und Kohlekraftwerken ist damit die Versorgungssicherheit in Deutschland zunehmend in Gefahr. Damit ist nicht mehr die Spitzenlast die größte Herausforderung, sondern ein Ungleichgewicht von Nachfrage und Angebot fluktuierender, erneuerbarer Energien. Diese können, anders als Lastspitzen, jederzeit auftreten [2]. Unbestritten ist, dass die Energieverbraucher ebenfalls einen Beitrag zum Gelingen der Energiewende leisten müs- sen. Auf die Industrie in Deutschland entfällt ca. 1/3 des Primärenergiebedarfs, somit bietet sich hier großes Potenzial für Maßnahmen zur Energieeffizienzsteigerung. Im Bereich der energieintensiven Produktion gibt es bereits technische Lösungen, welche unter dem Begriff des Lastmanagements zusammengefasst werden können. Vielfach nutzen industrielle Verbraucher jedoch ihr Flexibilitätspotenzial nicht aus, was vorrangig wirtschaftliche Gründe hat. So ist der Anteil der Energiekosten im produzierenden Gewerbe mit ca. 3,3 Prozent (Stand 2005) immer noch verschwindend gering [3]. Vor diesem Hintergrund besteht die Zielsetzung des Forschungsprojekts Eco2Production in der Entwicklung von Modellen, Methoden und Tools zur Steigerung der Energieeffizienz in produzierenden Unternehmen, was direkte Auswirkungen auf die Produktivität hat. Das Projekt wird in einem österreichisch-deutschen Konsortium bearbeitet, dem neben dem FIR das Institut für Fertigungstechnik der Technischen Universität Wien als wissenschaftlicher Partner angehört. Als Antwor t auf die genannten Heraus- forderungen hat sich das FIR als Teilziel im Projekt die Modellierung einer echtzeitfähigen, energieeffizienten Produktionsplanung und -regelung gesetzt. Dabei wird auf die Analogie eines Produktionssystems zum menschli- chen Organismus zurückgegriffen, der als Paradebeispiel für die Anpassung an sich dyna- misch ändernde Umweltbedingungen angese- henwerden kann. In der Managementkybernetik gilt der menschliche Organismus, der sich in seiner Entwicklung als eines der zuverlässigsten und anpassungsfähigsten “Systeme“ erwiesen hat, als ideales Abbild einer funktionierenden, komplexen Organisation. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die idealty- pische Steuerung des menschlichen Organismus ist sowohl die Existenz reflexartiger als auch bewusster Koordinationsmechanismen der unterschiedlichen Organe, Muskeln und Nervenstränge. Der Mensch reagiert somit dif- ferenziert nach Art der Einwirkung z. B. reflexar- tig auf Hitze oder bewusst durch das Treffen ei- ner Entscheidung. Für beide Arten der Reaktion auf dynamische Umweltbedingungen stehen dem zentralen Nervensystem alle relevanten Informationen über biomechanische oder elek- trische Impulse in Echtzeit zur Verfügung. Der Mensch passt sich also an Veränderungen an oder antizipiert Anpassungsnotwendigkeit, da ihm ein vielfältiges Repertoire an Handlungen Projekttitel Eco2Production Projekt-/ Forschungsträger BMWi; AiF Förderkennzeichen 93 EN Projektpartner Daubner Consulting GmbH; ecoplus. Niederösterreichs Wirtschaftsagentur GmbH; Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungslaser- technik IFT Ansprechpartner Dipl.-Wirt.-Ing. Niklas Hering Internet forschungsprojekte. fir.de FIR-Forschungsprojekte