Industrielle Lastverschiebepotenziale

Industriebetriebe können durch die zeitliche Verlagerung ihrer Lasten nicht nur das Stromnetz unterstützen, sondern über die Vermarktung dieser Flexibilitäten auch Kosten sparen. In diesem Arbeitsfeld identifiziert WindNODE die technischen, prozessualen und betriebswirtschaftlichen Anforderungen für industrielle Lastverschiebung systematisch. Die notwendigen Schritte, um Flexibilitäten zu finden und in den Markt zu bringen werden exemplarisch gegangen und in Handlungsleitfäden festgehalten.

»ZIEL« – Algorithmen und Methoden für ein zukunftsfähiges intelligentes Energie- und Lastmanagement

In diesem Vorhaben entwickelt das Fraunhofer IWU ein Energiemanagementsystem (»ZIEL«-System), das Energieangebot und Energiebedarf bei maximaler Nutzung regenerativer Energiequellen an Produktionsstandorten synchronisiert. Dies erfordert Eingriffe in verschiedene Planungs- und Steuerungsebenen von Produktionsanlagen und energetisch relevanten Produktions- und Gebäudeinfrastrukturen. Das Energiemanagementsystem soll daher in unterschiedlichen Ausprägungstiefen in den Demonstratoren der beteiligten Industriepartner Karosseriewerke Dresden und DECKEL Maho Seebach genutzt werden, um dort beispielsweise Energieflüsse transparent zu machen, den Energieverbrauch zu optimieren und eine energieangebotsorientierte Produktionsplanung zu erlauben. Auf Grundlage von Erfahrungen aus Modellbetrieben in Berlin wird ein Leitfaden erstellt, der die Einführung eines Flexibilitätsmanagements in Industrie und Gewerbe beschreibt und für nachfolgende Betriebe erleichtert.

Intelligentes industrielles Lastmanagement in Berlin

Um die Voraussetzung für eine Lastverschiebung in Zeiten niedriger Strompreise zu schaffen, ermittelt und prognostiziert Siemens den Strombedarf von thermischen, mechanischen und elektrochemischen Produktionsprozessen und produktionsbegleitenden Prozessen in Berlin-Siemensstadt. Aufbauend auf diesen Prognosen soll in diesem Vorhaben eine zu entwickelnde Produktionssteuerung den nach Gesamtkosten optimierten Produktionsplan errechnen und Prozesse mit einer Leistung von etwa 2 MW steuern. Die gesammelten Erfahrungen nutzen wir dann, um auch in anderen Industrieunternehmen, Gewerben und Verwaltungen in Berlin den Energieverbrauch entlang der Produktionsprozesse transparent zu machen, Lastverlagerungspotenziale zu identifizieren und letztlich betriebs- und volkswirtschaftlich zu nutzen.

Lastverschiebepotenziale in der energieintensiven Industrie

Um die energieintensive Industrie, bestehend aus Verbrauchern, Energieumwandlungsanlagen sowie Speichern optimal zu flexibilisieren, entwickelt in diesem Vorhaben Fraunhofer IFF passende Modelle und Werkzeuge. Wir arbeiten dabei auf Basis einer ganzheitlichen Betrachtung der Energiewertschöpfungskette und ihrer Wechselwirkung mit Betriebsprozessen sowie unter Berücksichtigung externer Markt- und Netzsignale. Zu diesem Zweck bauen wir in Magdeburg einen Multienergiesystem-Demonstrator, der ein Unternehmen aus der Prozessindustrie nachbildet und in Zusammenarbeit mit industriellen Partnern untersucht werden kann. So können wir Systemdienstleistungen durch Lastverschiebung in energieintensiven Prozessen simulieren, evaluieren und wissenschaftlich bewerten.

Marktintegration industrieller Flexibilitäten per Schnittstelle zwischen Energiecontrolling und Vermarktungsplattformen

Viele Industrieunternehmen verfügen aufgrund betrieblicher Anforderungen über ein etabliertes Energiecontrolling und eine bestehende Datenerfassungsinfrastruktur. Solche Bestandssysteme möchte ÖKOTEC kosteneffizient um eine systemische Schnittstelle ergänzen, die sowohl in der Mess- und Steuerebene des industriellen Standorts agiert, als auch über die notwendigen Algorithmen und Prozesse verfügt, um Flexibilitäten marktgerecht zu bewerten. In diesem Vorhaben konzipieren wir daher eine Schnittstelle, die eine Einbindung von Flexibilitäten über standardisierte und sichere Formate und Datenübertragungswege in Vermarktungsplattformen bzw. Strommärkte ermöglicht. Die pilothafte Umsetzung an industriellen Standorten, kombiniert mit innovativen Prognosemethoden und dynamischen Verfügbarkeitsanalysen, erlaubt dann eine betriebs- und volkswirtschaftlich effiziente Fahrweise.

Lastverschiebepotenziale in der Wasserversorgung und Abwasserentsorgung

Das große Lastverlagerungspotenzial der BWB soll in diesem Vorhaben zur Eigenverbrauchsoptimierung oder für Systemdienstleistungen schrittweise identifiziert und eingesetzt werden. Mit Hilfe eines Simulationstools führen wir dazu eine umfangreiche Ist-Untersuchung zu Anlagen, Stromverbrauch und Lastspitzen durch. Ferner zeigen wir firmenübergreifend neue Optimierungspotenziale der Wasserver- und der Abwasserentsorgung auf, beispielsweise bei Energiebeschaffung, Prozessoptimierung, Abwasserwärmenutzung, der Einspeisung von Methan ins Erdgasnetz und der Elektrifizierung des Fuhrparks. Daraus schreiben wir einen Maßnahmenkatalog mit Einspar- und Lastverschiebungspotenzialen, wovon die effizientesten und innovativsten im Rahmen des Projektes pilothaft umgesetzt werden. Unser Ziel ist es, die Algorithmen zur aktiven Steuerung von Produktion und Energieflüssen umzusetzen.

Kombinierte Anwendung einer Batteriefarm für Netzdienstleistungen und intelligente energetische Steuerung eines großindustriellen Fertigungsstandortes

In diesem Vorhaben bündelt die BMW Group Batterien aus i3-Elektrofahrzeugen zu einer "Speicherfarm". Mit einer geplanten Gesamtkapazität von bis zu 15 MWh wird die Farm hinter dem Netzknoten des Werks Leipzig ans Netz gebracht. Damit können wir neben der energiewirtschaftlichen Vermarktung beispielsweise durch Teilnahme am Regelenergiemarkt auch lokale Optimierungen, wie das Abdecken kurzzeitiger Lastspitzen, durchführen. Die Verwendung der Batterien stellt eine volkswirtschaftlich sinnvolle Second-Life-Nutzung geschaffener Werte aus E-Fahrzeugen dar. Darüber hinaus leisten wir einen signifikanten Beitrag zur Nachhaltigkeit und zum Umweltschutz. So fördern wir die Energiewende auf der Ebene industrieller Großverbraucher. Der modulare Aufbau der Speicherfarm ermöglicht uns dabei den Einsatz künftiger Speichergenerationen und die Skalierbarkeit der gesamten Infrastruktur.

BigBatt – Innovatives Energiedrehkreuz Lausitz

In der Lausitz ergänzt die LEAG in Zusammenarbeit mit Siemens und der BTU Cottbus-Senftenberg (KWT) verschiedene Gas- und Kohlekraftwerke sowie energetische Großverbraucher wie z.B. Tagebaue gezielt mit neuen Technologien, um die Brücke zu einem neuen Versorgungssystem nachhaltig gestalten zu können. Um die Energieerzeugung weiter zu flexibilisieren und die Systemsicherheit noch besser zu unterstützen, integrieren wir einen Großspeicher zunächst am Leuchtturm-Standort Schwarze Pumpe. Erzeuger, Verbraucher und Speicher sollen dabei intelligent vernetzt werden. Wir entwickeln begleitend ein Simulationsmodell unter anderem für den Einsatz der Großbatterie am Markt für Regelleistung. Darauf basierend erarbeiten wir Handlungsempfehlungen für Großbatteriespeicher in neuen Umgebungen.

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