Vernetzung Energie Industrie

Kontinuierliche Betriebsoptimierung für mehr Energieeffizienz in der Industrie

Von Christine Herdt

Kontinuierliche Betriebsoptimierung ist ein vielsprechender Ansatz für mehr Energieeffizienz und weniger Energiekosten in der Industrie und im Infrastrukturbetrieb. Unternehmen können damit unter Nutzung ihrer Flexibilitätspotenziale ihr Energiesystem aktiv bewirtschaften und optimieren. Um weitere Potenziale heben zu können, braucht es gewisse Freiheitsgrade im Energiesystem. Zudem ist eine Software nötig, die notwendige Informationen integriert und Datenprozesse automatisiert. Last but not least erfordert es die Bereitschaft, neue Wege zu gehen.

Dieser Blogbeitrag ist eine Zusammenfassung. Den kompletten Artikel über den Ansatz der kontinuierlichen Betriebsoptimierung erschien in den VIK Mitteilungen, dem Verband der Industriellen Energie- und Kraftwirtschaft (VIK). Sie können sich den Fachartikel hier herunterladen.

Herausforderung: komplexe Energiesysteme beherrschen

Bisher haben Industrieunternehmen ihre Kraftwerke so gefahren, dass sie ihren Energiebedarf mit möglichst geringen Kosten decken können. Dies geschieht häufig auf Basis langjähriger Erfahrung der Betriebsmannschaft, ohne softwaregestützte Prozesse.

Viele Unternehmen haben jedoch mehr Einsparungspotenzial in ihrem Energiesystem, als sie es für möglich halten. Zum Beispiel bieten steuerbare Verbraucher Möglichkeiten zur Lastverschiebung. Mit Druckluftkompressoren lässt sich eine Wärmerückgewinnung realisieren, durch Absorptionskältemaschinen kann man aus Wärme Kälte erzeugen und somit die Laufzeiten von BHKW auch in den Sommermonaten erhöhen. Generell eröffnen Anlagen zur Eigenerzeugung, am besten noch in Kombination mit Speichern (zum Beispiel BHKW mit Warmwasserspeicher) den Unternehmen zunehmend neue Handlungsoptionen, um langfristig Kosten zu senken.

Mit dieser wachsenden Flexibilität nehmen auch die Komplexität der Systeme sowie deren Wechselwirkungen zu. Es entstehen Energiesysteme, die sich – aufgrund der vielen Freiheitsgrade – nicht nur ausschließlich mit Erfahrung steuern lassen. Um die vielen Kompontenen eines Energiesystems – auch untertags – optimal einsetzen und steuern zu können, braucht es ein vorausschauendes Energiemanagement, jede Menge Daten und digitale Prozesse.

Energieeffizienz verbessern, Flexibilität nutzen mit kontinuierlicher Betriebsoptimierung

Wie sieht also ein Ansatz aus, mit dem Unternehmen diese Herausforderungen der zunehmenden Komplexität lösen und noch weiter Kosten einsparen können? Ein denkbarer Weg ist die kontinuierliche Betriebsoptimierung.

Dieses Vorgehen lässt sich als eine ganzheitliche Betrachtung und Optimierung des Energiesystems beschreiben. Hierfür sind hochaufgelöste Daten (Viertelstunden-Zeitreihen) für Erzeugung, Netzbezug und Verbrauch notwendig. Diese werden in einem zentralen System gespeichert und mit prognostizierten Daten (zum Beispiel Day-Ahead-Verbrauchsprognose) angereichert.

Das Optimierungssystem beherrscht diese Komplexität: Es kann trotz Hunderter Variabler und Freiheitsgrade zeitnah die kostenoptimale Fahrweise für den Einsatz aller Anlagen berechnen. Störungen und plötzliche Änderungen wie beispielsweise der ungeplante Ausfall einer Anlage, schwankende Produktionsauslastung, veränderter Bedarf an Wärme oder Kälte lassen sich zeitnah berücksichtigen. Der Output ist ein Fahrplan, der nach den aktuellen Rahmenbedingungen errechnet ist. Kurz: Die kontinuierliche Betriebsoptimierung hebt auch Optimierungspotenziale im laufenden Betrieb.

Mit der ganzheitlichen Perspektive auf das Energiesystem können Unternehmen ihre Speicher aktiv bewirtschaften und ihre Energiebeschaffungsstrategie im Allgemeinen optimieren. Denn nur wer den Grad seiner Flexibilität kennt, kann diese auch nutzbar machen.

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