Österreich hat sich das Ziel gesetzt, bis 2030 auf 100 Prozent erneuerbare Stromproduktion umzusteigen. Das bringt allerdings auch ein Problem mit sich: Erneuerbare Energiequellen sind nicht kontinuierlich verfügbar. Präzise Vorhersage und Planung der Energieversorgung werden künftig immer anspruchsvoller. Das bedeutet vor allem für die Industrie: Die Energieversorgung muss in die Produktionsplanung miteinbezogen werden. Wie kann das funktionieren?
Herausforderungen der Energieversorgung im Wandel
Das Projekt „Factories4Renewables“ stellt sich genau dieser Herausforderung. Dabei geht es um die Frage, wie die Produktionsanlagen effektiv auf die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien angepasst werden können. Wie müssen die Fertigungsschritte an Schwankungen angepasst werden, sodass ein Energieprofil von 95% laufend erhalten wird?
Seit April 2021 arbeiten die Technische Universität Wien, die Donau Uni Krems, AVL List und power solution intensiv an dem Projekt. Ziel ist die Entwicklung von Methoden zur Abdeckung des industriellen Stromverbrauchs über erneuerbare Energien. Mit Februar 2024 findet das Projekt nun ein Ende. Was sind die konkreten Ergebnisse?
Ein Algorithmus für Energieoptimierung
Zur Erreichung der Ziele wurde ein Algorithmus auf Datenbasis von AVL List genutzt, der die Produktionsprozesse und Stromverbräuche an die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien anpasst. Durch die negative Korrelation der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien mit Energiemarktpreisen findet hierbei eine Verschiebung der Lasten von „teuren“ zu „günstigen“ Zeiträumen statt. Durch die Verschiebung von Lasten in günstige Zeiträume konnte eine simulierte Ersparnis von 1,41 Prozent der Stromkosten erzielt werden.
Vereinigte Eisfabriken als erstes Fallbeispiel
Im Dezember 2023 wurden mit den Vereinigten Eisfabriken und Kühlhallen ein langjähriger Kunde und Partner der power solution mit in das Projekt eingebunden. Durch den eigenen Betrieb einer PV-Anlage auf dem Dach der Eisfabriken sind sie Vorreiter in Punkto nachhaltiger Energieversorgung. Die Verbindung von Industrie und Eigenstromerzeugung bei den Vereinigten Eisfabriken liefert hilfreiche Daten für die Forschungsfrage. Diese Daten haben die Eisfabriken dem Projekt zur Verfügung gestellt: Sie wurden zum ersten Anwendungsbeispiel für den Algorithmus.
Projekt liefert erste Ergebnisse
Wie kann man also die Energieversorgung in die Produktionsplanung mit einbeziehen? Die beispielhaften Ergebnisse anhand der Vereinigten Eisfabriken zeigen, dass die schwankende Energieverfügbarkeit zum Vorteil gemacht werden könnte: Mehr erneuerbare Energie am Markt führt zu günstigeren Marktpreisen. Wenn günstige Strommarktpreise vorliegen, könnten die Kühlräume in den Fabriken um einige Grad kühler als notwendig runtergekühlt und als thermischer Speicher genutzt werden. Dadurch müsste in teureren Stunden weniger Energie aufgewendet werden. Optimale Bedingungen für die Lagerung der Ware und Einhaltung von Grenztemperaturen würden dabei oberste Priorität bleiben.
Zwar endet das Forschungsprojekt im Februar 2024, die TU Wien zeigt aber Interesse an weiterer Zusammenarbeit mit den Eisfabriken in zukünftigen Projekten zur Optimierung des Stromverbrauchs. Außerdem diskutiert die AVL List bereits mögliche flexible und energiemarktabhängige Anpassungen. Damit zeigt sich “Factories4Renewables” als wegweisendes Projekt, das nicht nur Probleme adressiert, sondern auch innovative Lösungen für die Zukunft bietet.
Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des
Energieforschungsprogramms 2019 durchgeführt.
Das Forschnugsprojekt auf einen Blick
“Factories4Renewables“
Institut für Computertechnik der TU Wien, Donau-Universität Krems, AVL List GmbH, PowerSolution Energieberatung GmbH
Die benötigte Energie an die unvermeidliche Instabilität erneuerbarer Energien anpassen und die Produktion so vorauszuplanen, dass ein Energieprofil über 95 Prozent erhalten wird.
Auf Basis der Forschung in Kooperation mit den Eisfabriken und den Daten der AVL List GmbH wurde ein Algorithmus entwickelt, der die Produktionsprozesse und Stromverbräuche an die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien anpasst.
FFG #881136
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