E-Flex
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Energieflexibilität und Einsparpotenziale zur Dekarbonisierung industrieller Prozesse in KMU
Kleine und mittlere Industrieunternehmen erzeugen zunehmend eigenen Strom mittels Photovoltaikanlagen. Ihre bestehenden Produktions- und Energiemanagementsysteme sind jedoch in der Regel starr ausgelegt und nicht darauf ausgerichtet, auf die Volatilität erneuerbarer Energiequellen zu reagieren. Gleichzeitig sinken die Einspeisetarife, wodurch der Eigenverbrauch wirtschaftlich attraktiver wird. Dennoch fehlt es vielen Unternehmen an der digitalen Infrastruktur sowie an geeigneten Planungsinstrumenten, um den Energieverbrauch an die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien anzupassen. Infolgedessen werden Photovoltaikanlagen häufig nicht optimal genutzt, insbesondere an Wochenenden, und bestehende Potenziale zur Energie- und Kosteneinsparung bleiben unerschlossen. Es besteht daher ein dringender Bedarf an praxisnahen, skalierbaren Lösungen, die die betriebliche Flexibilität erhöhen und energetische Aspekte direkt in die Produktionsplanung integrieren.
„Was wir mit E-Flex tun, ist, Unternehmen dabei zu unterstützen, ihren Energieeinsatz gezielt zu steuern – nicht nur zur Kostensenkung, sondern um mit den bereits verfügbaren Energieressourcen intelligenter zu planen. Es geht darum, erneuerbare Energien im operativen Alltag tatsächlich nutzbar zu machen und die notwendige Flexibilität aufzubauen, um sich dann anzupassen, wenn es am wichtigsten ist.“
Das Projekt beginnt mit einer detaillierten Analyse des aktuellen Energieverbrauchs sowie der Produktionsprozesse bei Fuchshofer und Wessely. Auf Basis dieser Erkenntnisse wird ein umfassendes Sensornetzwerk implementiert, um hochaufgelöste Energiedaten zu erfassen, die anschliessend zur Identifikation von Verbrauchsmustern und Flexibilitätspotenzialen ausgewertet werden. Parallel dazu wird eine virtuelle Demonstrationsumgebung entwickelt, in der Energieflüsse simuliert und Optimierungsstrategien getestet werden können. Gleichzeitig werden konkrete Prozessinnovationen umgesetzt, wie etwa automatisiertes Abrichten von Werkzeugen für unbeaufsichtigte Bearbeitung sowie eine verbesserte Abwärmenutzung.
Auf dieser Grundlage wird ein Decision Support Tool (DST) entwickelt, das Produktionspläne dynamisch mit der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien, prognostizierter PV-Erzeugung, Energiepreisen und betrieblichen Rahmenbedingungen abstimmt. Das DST unterstützt Produktionsverantwortliche bei Echtzeitentscheidungen, die Energiekosten senken, CO₂-Emissionen reduzieren und den Eigenverbrauch erneuerbarer Energien erhöhen, ohne die Produktivität zu beeinträchtigen. In der abschliessenden Phase liegt der Fokus auf der Pilotanwendung sowie der Anpassung des E-Flex-Ansatzes und des DST, um eine einfache Übertragbarkeit auf andere KMU zu gewährleisten.
Meilensteine
- Abschluss der Analyse des Energiesystems sowie Identifikation von Effizienz- und Flexibilitätsdefiziten an beiden Anwendungsstandorten
- Vollständige Implementierung des Sensornetzwerks und Entwicklung validierter Modelle der Energieflüsse für Simulationszwecke
- Fertigstellung eines DST-Prototyps, der auf Basis von Prognosedaten und Flexibilitätskennzahlen optimierte Produktionspläne erstellen kann
- Durchführung von Pilotversuchen vor Ort mit dem E-Flex-System sowie Entwicklung einer Transferstrategie für eine breitere Anwendung in KMU
Das Projekt soll messbare Reduktionen der Energiekosten und CO₂-Emissionen an den Pilotstandorten nachweisen. Es wird in einem erprobten und übertragbaren Rahmenwerk mit hohem Rollout-Potenzial für KMU resultieren und damit die Dekarbonisierung sowie die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie unterstützen.