Forschungsschwerpunkt Energiespeicher in der Produktion: Herausforderungen und Chancen

Die Produktionsindustrie steht vor der Herausforderung, ihren Energieverbrauch zu optimieren und gleichzeitig die Integration erneuerbarer Energien voranzutreiben. Häufige Beschleunigungs- und Bremsvorgänge von Produktionsmaschinen verursachen hohe, kurzzeitige Leistungsspitzen, die eine große Dimensionierung der elektrischen Infrastruktur erfordern und in Teillastzuständen zu Verlusten führen. Energiespeichersysteme bieten ein enormes Potenzial diese kurzzeitigen Lastspitzen auszugleichen. Weiterhin ermöglichen Sie eine bedarfsoptimierte Nutzung von erneuerbaren Energien direkt am Produktionsstandort und schaffen eine wertvolle zeitliche Entkopplung zwischen Energieerzeugung und -verbrauch. Bislang mangelte es jedoch an Werkzeugen, die Planer bei der Potentialanalyse und Auslegung solcher komplexen Systeme unterstützen.

Vielfältige Anwendungsfälle für den ESiP Analyzer: Von Peak-Shaving bis PV-Speicher

Mithilfe des neuen Auslegungs- und Simulationstools lassen sich neben der klassischen Lastspitzensenkung (Peak-Shaving) auch weitere Anwendungsfälle präzise simulieren. Dazu gehören beispielsweise die Rückgewinnung von Bremsenergie von Antrieben im DC-Zwischenkreis und die Realisierung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für kritische Produktionsprozesse. Das Tool berücksichtigt gängige Energiespeichertechnologien und verschiedene Integrationsvarianten, wobei stets das fundierte Erfahrungswissen des Fraunhofer IWU sowohl in der Energiespeicher- als auch in der Produktionstechnik einfließt.

Ganzheitlicher Ansatz: Auslegung und Betriebsführung im Blick

Die Verfügbarkeit spezifischer Auslegungsverfahren für unterschiedliche Anwendungsszenarien ist ein Kernmerkmal des Tools. Darüber hinaus werden auch wichtige Betriebsführungsfaktoren wie die Systemeffizienz und spezifische Produktionsparameter in die Simulationen einbezogen. Ziel ist es, Unternehmen nicht nur bei der Auswahl der passenden Speichertechnologie zu unterstützen, sondern auch bei der Entwicklung optimaler Betriebsstrategien für einen langfristig effizienten und wirtschaftlichen Einsatz.

ESiP Analyzer im Überblick

Das Tool unterstützt Unternehmen bei der Potentialanalyse, Planung, und Integration von Energiespeichersystemen in der Produktion:

• ESiP Factory Analyzer: Eine erste Analyse zur Ermittlung der Potenziale für den Einsatz von Energiespeichern auf Fabrikebene;

• ESiP Machine Analyzer: Ermittlung von Einsatzpotenzialen auf Maschinenebene;

• ESiP Systemsimulation: Eine detaillierte Betrachtung der Anwendung bis ins kleinste Detail, um die Systemeffizienz in verschiedenen Betriebsfällen zu optimieren – von transienten Phänomenen bis hin zum Langzeitbetrieb. Die Software ermöglicht die Bewertung unterschiedlicher Topologien (AC/DC, DC-passiv, DC-aktiv) und die Entwicklung maßgeschneiderter Betriebsführungsstrategien.

Damit ist der ESiP Analyzer ein ideales Werkzeug für den fundierten Vergleich und die Auswahl der technisch und wirtschaftlich besten Speicherlösung innerhalb einer konkreten Produktionsanwendung.

Fraunhofer IWU auf »The Smarter E Europe« in München

»The Smarter E Europe« vereint die vier Fachmessen Intersolar Europe, ees Europe, Power2Drive Europe und EM-Power Europe. Produzierende Unternehmen sind herzlich eingeladen, das Fraunhofer IWU auf dem Gemeinschaftsstand der Wirtschaftsförderung Sachsen zu besuchen und die Zukunft der Energieeffizienz in der Produktion live zu erleben: Der ESiP Analyzer bietet die Chance, industrielle Produktion flexibler und energieeffizienter zu gestalten. Besucherinnen und Besucher erwarten:

• persönliche Gespräche: die Gelegenheit, individuelle Herausforderungen in der Energieversorgung mit Fachleuten zu diskutieren und gemeinsam maßgeschneiderte Lösungsansätze zu entwickeln;
• Demos: das IWU-Team präsentiert den Prototypen seines innovativen Auslegungs- und Simulationstools anhand von realen Anwendungsfällen;
• umfassende Beratung und Unterstützung in einem gemeinsamen Projekt über alle Phasen, von der ersten Konzeptentwicklung bis zur erfolgreichen Umsetzung von Energiespeichersystemen.