sOptimo+: Ganzheitliche Optimierung von Energiesystemen in der Praxis

Ansprechpartnerin

Reinert, Christiane © Urheberrecht: Lehrstuhl fuer Technische Thermodynamik der RWTH Aachen

Name

Christiane Reinert

Gruppenleitung Energiesystemtechnik (Optimierung)

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+49 241 80 98179

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Hintergrund

sOptimo Logo Urheberrecht: © LTT

Aufgrund gestiegener Energiepreise sowie Umwelt- und Klimaschutzanforderungen sollten Energieumwandlungsprozesse effizient, ressourcenschonend und emissionsarm gestaltet werden. Neben der Optimierung einzelner Anlagen bietet insbesondere die betriebliche und überbetriebliche Kopplung von Stoff- und Energieströmen ein bedeutendes Effizienzpotential. Die Prüfung von Energieeffizienzmaßnahmen wird von Unternehmen allerdings vielfach erst dann in Auftrag gegeben, wenn die laufenden Energiekosten bekannt sind. Zu diesem Zeitpunkt sind Maßnahmen zur Effizienzsteigerung jedoch häufig entweder aus infrastrukturellen Gründen nicht mehr umsetzbar oder nicht wirtschaftlich, da die Investitionskosten die Kostenreduktion durch Effizienzerhöhung in diesen Fällen deutlich übersteigen. Werden die Energiekosten dagegen bereits in einem frühen Stadium der Planungsphase bei Neuinstallationen und Erweiterungen von Energieversorgungssystemen berücksichtigt, so können oft mit nur geringfügig höheren Investitionen der Energieeinsatz und somit die Energiekosten deutlich reduziert werden.

  INEOS Köln Urheberrecht: © INEOS Köln / Oliver Brenneisen

Die Produktion in Industrieparks bietet gegenüber der Produktion an separierten Standorten weit mehr Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz, insbesondere durch die Kopplung von Prozessen und die Nutzung von Ausgleichs- und Synergieeffekten zwischen einzelnen Unternehmen. Dies ist insbesondere im Bereich der Energiebereitstellung und –wandlung von Vorteil, da in den Unternehmen eines Industrieparks unterschiedliche Energiebedarfsstrukturen vorliegen. Z.b. ist das Qualitätsniveaus, auf denen Energie benötigt wird unterschiedlich, so kann z.B. die Abwärme metallverarbeitenden Betriebe (mehrere 100 Grad Celsius) zur Wärmebereitstellung in der Ernährungsindustrie (Wärmebedarf meist <100°C) genutzt werden. Darüber hinaus kann eine zeitlich ( z.B. am Tag oder saisonal) versetzte Bedarfssituation in verschiedenen Betrieben dazu führen, die es ermöglichen Anlagen besser auszulasten, letztlich kann dieses Potential durch die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung weiter erhöht werden. All die genannten Möglichkeiten müssen bei der Optimierung der Energieversorgung berücksichtigt werden, wenn eine Entscheidung über den Kauf neuer Anlagen getroffen wird. Dieses Problem wird als Strukturoptimierungsproblem bezeichnet.

 

Zielsetzungen

InfraServ Knappsack Urheberrecht: © InfraServ Knappsack

Ziel des Forschungsprojektes ist es, die Methoden zur Strukturoptimierung von Energieversorgungssystemen an konkreten Fragestellungen weiterzuentwickeln und in die Praxis zu führen. Dazu wird auf Methoden des Vorgängerprojekts sOptimo aifgebaut, die um Funktionalitäten erweitert werden, die für praktische Anwendungen erforderlich sind. Im Vorgängerprojekt hat sich gezeigt, dass die Strukturoptimierung große Effizienzpotenziale und Möglichkeiten zur Kosteneinsparung im Bereich der Energieversorgung aufdecken kann. Jedoch fehlen in der entwickelten Methodik noch essentielle Funktionalitäten und Schnittstellen, um die Projektergebnisse nutzbringend in praktischen Fragestellungen verwenden zu können.

 

Förderer

Logo BMWi Urheberrecht: © BMWi

Das Projekt wird im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.