Energiespeicher bedarfsgerecht auslegen und betreiben? – In ESiP arbeiten wir genau an der Lösung hierfür 

Die privaten aber natürlich auch Industriestrompreise nehmen in Deutschland seit Jahren zu. Insbesondere der immense Anstieg in 2022 wirkt sich jedoch nochmals erheblich auf die Kostenstruktur der Unternehmen aus (Statista, 2022). Eine Umfrage unter Maschinen- und Anlagenherstellern ergab zugleich, dass zur Grundlastoptimierung und Absenkung von Lastspitzen noch einiger Forschungsbedarf besteht. Unterschiedliche Anwendungsszenarien und Maschinentypen müssten betrachtet werden, um eine maschinenoptimierte Auslegung dank passender Algorithmen zu erreichen, Energiespeicher optimal auszulegen und bestmöglich ausnutzen zu können. Auch die jeweils passende Energiespeichertechnologie muss berücksichtigt werden. Aktuell wird die Auslegung von Energieversorgung und -verteilung meist mit einer Tabellenkalkulation ermittelt und großzügig gerundet, um Unsicherheitsfaktoren auszugleichen. Die Folge sind oft überdimensionierte Komponenten.  

Der Einsatz von Energiespeichern in Fabriken – Notwendigkeit und wichtige Lösungskomponente

Im Projekt »Energiespeicher in der Produktion« (ESiP) entwickelt das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU gemeinsam mit seinen Partnern den Prototypen für eine maßgeschneiderte, bedienerfreundliche Software, welche alle gängigen Energiespeichertechnologien berücksichtigen wird. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und birgt nach den gegenwärtigen Aussagen der Projektbeteiligten ein enormes Potential. Der Industriesektor nimmt circa ein Drittel des Stromverbrauchs in Deutschland ein. Durch ESiP verspricht man sich in den Fabriken, die den Speichereinsatz planen, eine Einsparung von bis zu 15 Prozent des Stromverbrauchs dank intelligenter Zwischenspeicherung. Leiter des Geschäftsfelds Klimaneutraler Fabrikbetrieb Mark Richter ist sich angesichts der deutlichen Kostensteigung für Strom und Gas sicher: „Einsparpotentiale im zweistelligen Prozentbereich sind viel zu wichtig, um ungenutzt zu bleiben.“ Es braucht daher Anpassungen im Energiemanagement und hierfür die entsprechenden Planungs- und Auslegungswerkzeuge.  

Viele Partner arbeiten gemeinsam an der Integration von Energiespeichersystemen in der Produktion

Neben dem Fraunhofer IWU beteiligt sich auch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) an der Entwicklung von passenden Auslegungsalgorithmen. Hierbei bringt das KIT insbesondere Know-How bezüglich der Modellierung und dem bestmöglichen Betrieb von Energiespeichern mit. Mit LioVolt und Skeleton Technologies unterstützen zwei Unternehmen aus Sicht der Speichertechnologie die Entwicklung der Auslegungssoftware. Weiterhin erproben sie die gewonnenen Erkenntnisse an einem Demonstrator. LioVolt ist auf die Entwicklung von Lithium-Ionen Bipolarbatterien spezialisiert. Skeleton Technologies hat langjährige Erfahrung mit Supercaps und Hybridspeichersystemen. EA-Systems Dresden simuliert das Gesamtsystem und realisiert die Umsetzung der prototypischen Softwareanwendung. Zudem bringt Power Innovation Stromversorgungstechnik als wesentliche Schnittstelle zum Betrieb der Energiespeicher seine Kompetenz im Bereich effizienter Leistungselektronik ein. Es zeigt sich: In diesem Projekt arbeiten die Akteure mit dem Wissen aus verschiedenen Perspektiven und Interessensfeldern an einer bestmöglichen Lösung.

 
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