Energiemanagement
„Wir müssen mehr Energie sparen“ – aber wie gelingt das gerade energieintensiven Unternehmen? Eine systematische Messung der Energieflüsse auf Maschinen- und Prozessebene zeigt, wo Einsparpotenziale bestehen, und ermöglicht gezielte Maßnahmen.
Darauf aufbauend erschließen simulationsgestützte Methoden weitere Optimierungsmöglichkeiten. Die modellbasierte Abbildung von Maschinen und Prozessen hilft, Energieverbräuche zu analysieren, den Einsatz zu planen und flexibel zu steuern – etwa um von günstigen Strompreisen bei hoher Verfügbarkeit erneuerbarer Energien zu profitieren.
Die folgenden Inhalte zeigen, wie Energiemessung, Modellierung und Simulation zusammenwirken – und welchen konkreten Nutzen das für produzierende Unternehmen bringt.
©Roman Krämer/Leuphana Universität Lüneburg
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Kompetenzen
- Wir erfassen, analysieren und optimieren den Energieverbrauch durch normgerechte Messkonzepte auf Maschinen- und Prozessebene sowie simulationsgestützte Effizienzanalysen
- Wir modellieren und simulieren Produktionsprozesse zur vorausschauenden Energieplanung und Entwicklung energieflexibler Steuerungsstrategien
- Wir integrieren Prozesswissen und eine datenbasierte Steuerung, um die Energieeffizienz zu steigern und Betriebskosten zu senken, sowie eine flexible, netzdienliche Energienutzung bei volatilen Strompreisen zu ermöglichen
Ein Unternehmen, das seine Produktion nachhaltiger gestalten will, muss vor allen Dingen wissen, wie viel Strom die Maschinen und Prozesse verbrauchen. Im aktuellen „Research Insight“ der Leuphana Innovation Community Nachhaltige Produktion zeigt Katharina Matzke (vom Verbundpartner HAW Hamburg), wie sie mit Hilfe modernster Messtechnik den großen Verbräuchen in der Produktion auf die Schliche kommt.
Normgerechte Verbrauchserfassung und Effizienzanalyse
Wer energieeffizient produziert, befördert nicht nur die ökologische Nachhaltigkeit im Fertigungsprozess, sondern spart ganz einfach Betriebskosten. Das ist umso wichtiger, wenn – wie aktuell – die Energiepreise und gesetzlichen Anforderungen steigen.
Um das aber zu realisieren, ist es erforderlich, den Energieverbrauch innerhalb der Produktion systematisch zu erfassen und detailliert zu analysieren. Spezielle Messkonzepte können flexibel und mobil in der Produktionsumgebung eingesetzt werden, etwa direkt an den Maschinen, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen. Auf dieser Datenbasis kann der Energieeinsatz gezielt optimiert, bewertet und in den betrieblichen Alltag integriert werden.
Modellgestützte Energieoptimierung und Energieplanung
Ergänzend zur Verbrauchserfassung sowie Effizienzanalyse kommt ein erweiterter, modellbasierter Zugang zum Energiemanagement zum Einsatz. Mathematisch-physikalische Modelle stellen nicht nur energetische Ist-Zustände von Maschinen und Prozessen detailliert dar, sondern untersuchen und bewerten auch mögliche energieadaptive Reaktionen. Realitätsnah und individuell gewählte Last- und Belastungsszenarien bilden die Grundlage für simulationsgestützte Analysen und ermöglichen u. a. eine vorausschauende Planung des Energiebedarfs auf Einzelmaschinen- sowie Gesamtprozessebene.
Ein besonderes Potenzial liegt hierbei in der Entwicklung energieflexibler Produktionsstrategien, mit denen sich der Energieeinsatz dynamisch an schwankende Strompreise oder die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien anpassen lässt. So können Produktionsprozesse nicht nur wirtschaftlicher gestaltet, sondern nebenbei auch im Sinne der Netzstabilität und Nachhaltigkeit optimiert werden.
Durch die Kombination aus Prozesswissen, Modellierung und gezielter Steuerung lassen sich messbare Einsparungen und höhere Flexibilität in der Energie- und Produktionsplanung realisieren. Das Ziel ist es daher, solche Vorgehensweisen gemeinsam mit Industriepartnern als Beitrag zu einer effizienten, resilienten und zukunftsfähigen Produktion weiter in die Praxis zu überführen und zu optimieren.
Team
Die Leuphana Innovation Community Nachhaltige Produktion setzt sich ein für eine klimaneutrale, ressourceneffiziente und wirtschaftlich tragfähige Transformation produzierender Unternehmen und bringt dafür Akteur*innen aus Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft zusammen. Gestalten Sie mit uns die Zukunft und werden Sie Teil der Community!