Durch unsere Forschung wollen wir die Abhängigkeit der Industrie von fossilen Energieträgern beenden!

Nachhaltige Energieträger haben sich in den letzten Jahrzehnten grundlegend weiterentwickelt und können nun ganze Industrien verlässlich und effektiv versorgen. Der Weg zu einer vollständig vollzogenen Energiewende ist trotzdem auch in Europa noch ein weiter. Diverse Branchen stoßen bei der Anwendung erneuerbarer Energien noch auf eine Reihe von Hürden, welche einen sofortigen Umstieg zu dieser Energieform verhindern.

Wir bei power solution engagieren uns daher bei einer Reihe von Forschungsprojekten, welche innovative Energielösungen für die Zukunft ausarbeiten. In diesem Blogbeitrag erfahren Sie mehr über unser Projekt „Factory4Renewables“, welches gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft und dem akademischen Bereich gestartet worden ist.

Partner dieses Projektes sind u.a. die TU Wien, die Universität für Weiterbildung Krems und das Automobilindustrie-Unternehmen AVL.

Österreich plant seine Energieversorgung bis 2030 auf 100% erneuerbare Energien umzustellen (#mission 2030). Dies wird enorme Auswirkungen auf die Energieerzeugung haben, da Gebiete, die derzeit mit fossiler Energie betrieben werden, schrittweise auf nachhaltige Elektrizität umgestellt werden. Die unvermeidliche Instabilität erneuerbarer Energien bedeutet, dass die Energieversorgung in die Produktionsplanung einbezogen werden muss, um die wichtigen Ziele der #mission 2030 zu erreichen.

Durch den Umstieg auf erneuerbare Energien wird es zunehmend schwieriger das Angebot an Energie treffsicher vorherzusagen bzw. vorauszuplanen. Stattdessen muss ein Weg gefunden werden, wie der zu verbrauchende Strom an die erneuerbaren Energien angepasst werden kann. Das Hauptziel und die Innovation des Projekts besteht darin, Produktionsanlagen in die Lage zu versetzen, ihre Fertigungsschritte auf der Grundlage einer vorgegebenen und dennoch dynamischen Energieverfügbarkeit so zu planen, dass ein gegebenes Energieprofil um mehr als 95% aufrechterhalten wird.

Der innovative Planungsprozess im Überblick

Im Zuge des Projektes wird ein neuer Planungsprozess erstellt, welcher Vorhersagen für unterschiedlich wahrscheinliche Energieerzeugungsprofile berücksichtigt. Dieses Konzept soll eine energieabhängige Fertigungsplanung sowohl für einzelne Fertigungsprozesse ermöglichen, als auch entsprechend skalierbar sein, sodass mehrere unabhängige Prozesse an ein übergeordnetes Gesamtenergieprofil angepasst werden können.

Für das Projekt führte power solution einige Analysen zum Energiemarkt durch. Das Verhalten der Energiepreise wurde dabei während verschiedener Zeiträume beobachtet, um ein besseres Verständnis des Energiemarktes zu erreichen. Dadurch konnten Vorhersagepreise für die Zukunft (beginnend mit 2 Tagen und bis zu 6 Jahren) erstellt werden. Durch die Analyse konnte zudem der Unterschied zwischen den Vorhersagen und den realen Preisen veranschaulicht werden.

Ergebnisse

Durch die Analyse konnten wir bestimmte Muster identifizieren, dem sowohl der reale Preis als auch die Vorhersagen folgen. Diese Vorhersagen richten sich insbesondere nach der Tages- und Wochenzeit. Wie die Grafik unten veranschaulicht, sind die Preise um 8:00 morgens höher, da der Arbeitstag beginnt, viele Geräte hochgefahren werden. Ein weiterer Anstieg ist um 12:00 bzw. 13:00 zu erkennen, da hier in der Regel die Mittagspause stattfindet.

Daneben verändert sich die Preiskurve basierend auf den Wochentagen, einen besonderen Fokus haben wir bei unserer Analyse auf den Wochentag Sonntag gelegt. Wie die Abbildung unten zeigt, ist das Muster dieses Wochenendtages deutlich von dem oberen zu unterscheiden: Die Preise bleiben unveränderter und erreichen gegen 15 Uhr den Tiefststand.

Natürlich haben ebenfalls die Jahreszeiten einen großen Einfluss auf den Strompreis, für den Februar wurde daher etwa eine gesonderte Analyse durchgeführt. In der untenstehenden Grafik wurden übrigens nur die realen Preise herangezogen, da der Fokus darauf lag Trends zu ermitteln.

Anhand der Grafik unterhalb sehen wir, dass Montag und Donnerstag ein ähnliches Verhalten zeigen, während Samstag und Sonntag deutliche Unterschiede aufweisen, nicht nur im Vergleich zu den Wochentagen, sondern auch im Vergleich zueinander.

Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „Energieforschung (e!MISSION)“ durchgeführt.