SynErgie – Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

SynErgie – Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung – Cluster Produktionsinfrastruktur

Das Projekt SynErgie hat mit seinen über 50 Partnern zum Ziel, innerhalb der nächsten zehn Jahre alle technischen und marktseitigen Voraussetzungen in Einklang mit rechtlichen und sozialen Aspekten zu schaffen, um den Energiebedarf der deutschen Industrie effektiv mit dem volatilen Energieangebot zu synchronisieren. SynErgie trägt damit zur kosteneffizienten Realisierung der Energiewende auf Basis erneuerbarer Energien bei und befähigt Deutschland, sich zum internationalen Leitanbieter für flexible Industrieprozesse und Technologien zu entwickeln.

Motivation

Das zukünftige Stromsystem in Deutschland steht vor der Herausforderung, mit einem immer größer werdenden Anteil fluktuierend einspeisender Stromerzeuger eine bezahlbare und stabile Stromversorgung zu gewährleisten. Aufgrund der zunehmenden Volatilität bedarf es einer grundlegenden Veränderung des Strommarktes und der Energiebeschaffung, um einen effizienten Ausgleich der vermehrten Ungleichgewichte zwischen Angebot und Nachfrage zu schaffen. Um etwa dem steigenden Reserveleistungsbedarf zu begegnen, ist in Zukunft ein ausgewogener Technologiemix zwischen erneuerbaren Energien, flexiblen konventionellen Kraftwerken, Speichern, Netzausbau und flexiblen Nutzern von Nöten, um die Versorgungssicherheit zu garantieren. Viele dieser Lösungsbausteine sind mit hohen Kosten verbunden, die auf den Nutzer umgelegt werden, und ziehen gesellschaftliche Akzeptanzprobleme nach sich. Die mittel- und kurzfristige Flexibilisierung der Stromnachfrage, das sogenannte Demand-Side-Management (DSM), bietet eine Chance, den Wandel kosteneffizient und sozial akzeptiert zu ermöglichen. Mit insgesamt 44 % des Nettostrombedarfs und 25 % des Wärmebedarfs weisen Industrieprozesse und insbesondere große Einzelanlagen in energieintensiven Industriebranchen beträchtliche Flexibilisierungshebel auf. (Quelle: SynErgie Projektbeschreibung)

Zielsetzung

SynErgie erweitert die Maßnahmen der deutschen Industrie zur Energieeffizienz hinsichtlich der Anforderungen einer energetischen Nachfrageflexibilität, sodass der Energiebedarf von Produktionsprozessen zukünftig mit dem fluktuierenden Angebot erneuerbarer Energie synchronisiert werden kann. Dies resultiert für Unternehmen in verbesserten Konditionen der Energiebeschaffung und erschließt für das Stromsystem zusätzliche systemdienliche und kosteneffiziente Flexibilitätskapazitäten. Im Rahmen von SynErgie sollen in einem interdisziplinären Konsortium aus repräsentativen Industrieunternehmen, renommierten Forschungspartnern und zivilgesellschaftlichen Organisationen alle erforderlichen Stellhebel zur Energieflexibilisierung identifiziert und neben der Quantifizierung von Flexibilisierungsmöglichkeiten geeignete Lösungswege erarbeitet und demonstriert werden. (Quelle: SynErgie Projektbeschreibung)

Vorgehen im Cluster Produktionsinfrastruktur

Innerhalb des Clusters Produktionsinfrastruktur hat das iwb die Teilkoordination inne. Darin werden verschiedene Querschnittstechnologien, welche in jeder der von SynErgie berücksichtigten Industriebranchen wiederzufinden sind, adressiert. Unter dem Begriff Querschnittstechnologien können prinzipiell alle Technologien erfasst werden, die branchen- und prozessübergreifend Anwendung finden, so gehören vor allem die Druckluft, Hydraulik, elektromechanische Antriebe, Klima- und Lüftungstechnik, Prozesswärme und –kälte sowie die Bereitstellung und Aufbereitung unterschiedlichster Medien zum Gegenstand der Untersuchungen. Mithilfe einer systematischen Untersuchung der verwendeten Produktionsinfrastruktur in den im Cluster betrachteten Industriebranchen wird eine Analyse der Lastflexibilisierungspotenziale durchgeführt. Diese Potenzialanalyse bildet die Basis für die darauffolgende Entwicklung und Auslegung energieflexibler technischer Lösungen und angepasster Regelungskonzepte. Dazu zählen bspw. die Ausnutzung und der Ausbau von systembedingten funktionalen Speicherkapazitäten, die Systemzentralisierung sowie die Systemertüchtigung durch regelungstechnische Maßnahmen. Neben der Entwicklung von daten- und modellbasierten Lastprognoseansätzen und „intelligenten“ Monitoring-Anwendungen („Smart Meters“) werden dezentrale Optimierungsalgorithmen zur Energieflexibilisierung erarbeitet. Von besonderem Interesse sind die Unterschiede in der Green- und Brownfieldumsetzung mit branchen- und produktionsinfrastrukturspezifischen Anwenderleitfäden. Eine erste Umsetzung und Validierung einzelner Lösungen soll im Rahmen der im Konsortium vorhandenen Lernfabriken erfolgen, bevor diese im industriellen Umfeld demonstriert werden. (Quelle: SynErgie Projektbeschreibung)

Dank

Das Projekt „SynErgie“ wird mit der Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert. Wir danken dem BMBF für die hervorragende Unterstützung. Nähere Informationen finden Sie unter kopernikus-projekte.de