UdZ 2-2013

38 Unternehmen der Zukunft 2/2013 UdZ Informationsmanagement POLAR: Produktionsanlagen mit intelligentem Last- und Energiemanagement Steigerung der Energieeffizienz und Senkung der Energiekosten in der industriellen Produktion durch Energiemonitoring und Lastmanagement von Produktionsanlagen Projekttitel POLAR Projekt-/ Forschungsträger BMBF Förderkennzeichen 01LY1208B Projektpartner Kellendonk Elektronik GmbH; Adapton AG; E.G.O. Elektro- Gerätebau GmbH Ansprechpartner Dipl.-Phys. Dipl.- Wirt.Phys. Christian Maasem Internet www.fir.rwth- aachen. de/forschung Das Forschungsvorhaben „POLAR“ legt den Grundstein für ein offenes und preiswertes Energiemonitoring- und Lastmanagementsystem für produzierende Unternehmen, die im Gegensatz zu Großverbrauchern der Schwerindustrie häufig noch kein Energie- oder Lastmanagement betreiben. Die Identifikation von versteckten Verbrauchern sowie die Optimierung der Energieeffizienz auf Ebene der Produktionsanlagen können dabei zur Senkung des Energieverbrauchs und zur nachhaltigen Kosteneffizienz der eingesetzten Ressourcen in Industrieunternehmen beitragen. Im Vorhaben wird dabei explizit die effiziente Nachrüstbarkeit von Alt- und Bestandsanlagen angestrebt. Die Notwendigkeit der in Deutschland ein- geläuteten Energiewende führt nicht nur zu einem Umdenken in Bezug auf Nutzung und Verbrauch verschiedener Energiequellen, son- dern bringt auch eine Vielzahl neuer techno- logischer Herausforderungen mit sich. Durch dezentrale Einspeisung einer zunehmenden Anzahl an volatilen Energieerzeugern auf Basis erneuerbarer Energien wird beispielsweise die bereits bestehende Stromschwankungsbreite ver- stärkt. Die zeitabhängig anfallende Stromlast mit stark ausgeprägten Spitzen und Bedarfstälern muss permanent ausgeglichen werden, um die Netzstabilität zu gewährleisten. Die auf- tretenden Spitzenlasten führen dazu, dass zusätzliche Kraftwerkskapazität bereitgehalten und kurzfristig für Netzregelaufgaben zuge- schaltet werden muss [1]. Dies wird in Zukunft zu lastbasierten Stromkosten – nicht nur für Großverbraucher – und damit zu höheren Strompreisen in Spitzenlastzeiten führen. Die geplante Abschaltung aller Kernkraftwerke wird die Problematik noch zusätzlich verstär- ken und wahrscheinlich mittelfristig weiter- hin zu steigenden Energiekosten beitragen. Durch eine zunehmende Anzahl gesetzlicher Vorschriften und Rahmenbedingungen wer- den Unternehmen vor allem im Bereich der Energie- und CO2-Einsparung ihren Anteil zur weitergehenden Reduktion leisten müssen. Ein möglicher Weg, diese Leistung zu erbringen, stellen Energiemonitoring und Lastmanagement auf der Ebene der Produktionsanlagen dar [2]. Hier können enorme Einsparpotenziale gehoben werden, die auf bis zu 25 Prozent taxiert werden [3]. Mit einem Anteil von ca. 6 Prozent im Falle der metallverarbeitenden Industrie stellen die Energieausgaben einen relevanten Kostenposten für weitere Optimierungen dar [2]. Mit dem Forschungsvorhaben POLAR wird das Ziel verfolgt, Industrieunternehmen eine universell und wirtschaftlich einsetzbare Lastmanagement- und Energiemonitoringlösung zur Verfügung zu stellen, um den Energieverbrauch ein- zelner Produktionsanlagen identifizieren, quantifizieren und optimieren zu können. Dem Vorhaben liegt hierbei die Idee des indi- rekten Lastmanagements zugrunde, das auf Veränderungen des Energieverbrauchsverhaltens aufgrund preisbasierter Signale aus demNetz und kostenmotivierte Lastverschiebungsmaßnahmen auf Verbraucherseite abzielt. Die Zielgruppe stellen produzierende Unternehmen dar, die einen wesentlich geringeren Energieverbrauch als beispielsweise Großverbraucher aus der Schwerindustrie aufweisen. Großverbraucher ver- fügen in der Regel bereits schon heute über sehr anwendungsspezifische und nichtstandardisierte Lastmanagementlösungen. Für einen Großteil der industriellen Anwender ist der Leistungsbezug zu gering, um die Einführung eines aktiven Lastmanagements intrinsisch anzustoßen, da dies einerseits mit zusätzlichen Investitionen verbunden ist und das notwendige methodische Know-how für die Einführung in vielen Fällen fehlt. Aus diesen Gründen ver- fügen viele Unternehmen bisher in der Regel noch über keine entsprechende Last- und Energiemanagementlösung. Im Zuge der brei- ten Einführung von intelligenten Stromzählern, sogenannten Smart Metern, können hier jedoch neue Anwendungsfelder erschlossen werden [4]. Vor allem im Bereich elektrischer Maschinen mit einem Anteil von 70 Prozent des gesamtindu- striellen Stromverbrauchs bieten sich erhebliche Potenziale [5]. Die Forschungsidee soll einen Beitrag zur Überwachung und Steuerung des Energie- verbrauchs in der Produktion leisten und somit zu einer deutlichen Erhöhung der Kosten- und Energieeffizienz von Industrieunternehmen beitragen. Dabei ist besonders bei Bestands- und Altanlagen produzierender Unternehmen ein großes Einsparpotenzial zu erwarten. Deshalb kommt der einfachen und preiswerten

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