Optimale Energieverteilung im industriellen Spinnereiblock

Die stetig zunehmende Verbreitung variabler erneuerbarer Energiequellen wie Wind und Sonne sowie ein immer komplexeres Verbrauchsspektrum wie intelligente Haushaltsgeräte oder E-Mobilität machen das Management moderner Gebäudenetze immer komplexer. Gleichzeitig birgt die hochgranulare Steuerung volatiler Energieströme ein großes Effizienzpotenzial und damit die Möglichkeit, Emissionen zu reduzieren, indem erneuerbare Energien flexibler genutzt und effektiver gespeichert werden. Die zunehmende Verbreitung von tageszeit- und wetterabhängigen Energieerzeugern wie PV-Anlagen macht es notwendig, die Energieflüsse flexibel in Echtzeit zu steuern, um die Netzstabilität zu gewährleisten. Denn wenn die Energiemenge in einem Netz zu stark schwankt, kann dies zu Netzstörungen oder sogar zu einem totalen Blackout führen. Gleichzeitig erhöhen E-Mobilität, Smart-Home-Anwendungen und das wachsende Bewusstsein für den Energieverbrauch auch die Ansprüche der Endverbraucher. Ein softwaregestütztes Last- und Energiemanagement wird daher für Energieversorger immer wichtiger. Gleichzeitig ist es eine Chance, die Geschäftstätigkeit im Bereich der Energiedienstleistungen zu erweitern. Als einer von vielen Anwendungsfällen kann ein Elektroauto bevorzugt mit Solarstrom aufgeladen werden, während es geparkt ist, und der Solarstrom kann sofort nach Abschluss des Ladevorgangs in einen Speicher umgeleitet werden. Diese Art der Steuerung ist jedoch äußerst kompliziert und ohne den Einsatz spezieller Software in größerem Maßstab nicht machbar. Darüber hinaus eröffnet die dafür erforderliche digitale Datenerfassung die Möglichkeit, die hochgranularen Verbrauchsdaten den Endverbrauchern zur Verfügung zu stellen.

Die größte Herausforderung für diesen technologischen Ansatz ist, dass Energienetze nicht verallgemeinert werden können. Jedes Netz muss daher von Grund auf analysiert und klassifiziert werden, um nützliche Anwendungsfälle ableiten zu können. Dabei geht es nicht nur um die grundlegenden Beziehungen zwischen Erzeugung und Verbrauch (wo, wann und wie flexibel Energie im Netz erzeugt und verbraucht wird), sondern auch um technische Details wie die Kommunikationsschnittstellen der digitalisierten Messgeräte. Da es keine weit verbreiteten Standards gibt, kann es manchmal sehr komplex sein, bestimmte Komponenten in das Netz zu integrieren. Darüber hinaus müssen Erzeuger und Verbraucher priorisiert werden. So kann es beispielsweise nicht möglich sein, bestimmte Stromerzeuger wie ein Blockheizkraftwerk einfach abzuschalten, um die Netzstabilität zu gewährleisten, weil sie vorrangig in die Wärmeversorgung eingebunden sind. Andererseits können bestimmte gewerbliche Verbraucher nicht einfach weniger Energie verbrauchen, weil sie auf eine Versorgung mit einem bestimmten Leistungsniveau angewiesen sind.