REMBUp – Umweltfreundliche Energieversorgung für Messehallen

Energieversorgung im Kontext des Klimawandels

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Klimawandel, sich stetig verändernde Energiemärkte, volatile Energiepreise: Ganzheitliche Ansätze für eine CO2-reduzierte oder sogar CO2-neutrale Energieversorgung werden für Unternehmen immer attraktiver. Dabei geht es nicht nur darum, Emissionen zu reduzieren, sondern auch durch flexiblere und effizientere Energiesysteme die Stabilität und Versorgungssicherheit zu erhöhen.

Solche Systeme, die unter anderem die Versorgung mit elektrischem Strom bzw. Wärme- und Kälteenergie betreffen, sind durch die vielen unterschiedlichen Energiequellen, Komponenten und Einflüsse jedoch äußerst komplex und nur schwer zu betreiben. Bisher konnte in der Praxis noch kein wirtschaftlicher Betrieb aufgezeigt werden.

Hier setzt das Forschungsvorhaben REMBup an: In einem Reallabor zum Messebetrieb der NürnbergMesse soll eine zuverlässige, effiziente und CO2-neutrale Energieversorgung entwickelt werden – von der Konzeption über die Umsetzung bis zum laufenden Betrieb. In enger Kooperation zwischen Industrie und Forschung wird ein nachhaltiges und versorgungssicheres Energiesystem aufgebaut, das etablierte Technologien wie Photovoltaik oder Batteriespeicher integriert sowie neuartige Ansätze wie Wasserstofftechnologien oder Holzgas-BHKWs hinsichtlich technischer und wirtschaftlicher Machbarkeit untersucht.

Maßgeschneidertes Energiemanagementsystem mit Digitalem Zwilling

Die Idee: Ein intelligentes Energiemanagementsystem wird den Einsatz aller zur Verfügung stehenden Energiequellen, Energiewandler und Energiespeicher koordinieren und so einen energie- und kosteneffizienten Betrieb ermöglichen. Das Kernstück dieses ganzheitlichen Hybridkraftwerks ist ein später auch auf andere Anwendungsbereiche übertragbarer Digitaler Zwilling aller Komponenten, der eine prädiktive und optimierte Steuerung garantiert.

Von der Prognose, über die Systemoptimierung bis zu neuen Geschäftsmodellen

Optimierung durch Datenanalyse

Die Grundlage für eine optimierte und vorausschauende Komponentensteuerung bilden akkurate Prognosen des Strom-, Wärme- und Kältebedarfs. Dafür wird an Methoden des Maschinellen Lernens geforscht und diese auf vergangenen Daten evaluiert. Die geeignetste Methode wird im Digitalen Zwilling eingesetzt und liefert eine Entscheidungsgrundlage für die nachfolgende prädiktive Optimierung.
 

Systemoptimierung auf mehreren Ebenen

Die Systemoptimierung wird auf verschiedenen zeitlichen Hierarchien angegangen, von kurzfristigen feingranularen Steuerungsentscheidungen auf operativer Ebene bis hin zu mittel- und langfristigen Strategien zur Festlegung optimierter Zielwerte für Energiespeicher sowie zur Berücksichtigung zukünftiger Strompreisentwicklungen. Durch den Einsatz multikriterieller mathematischer Optimierungsmethoden wird sichergestellt, dass die Energieversorgung nicht nur nachhaltig, sondern auch wirtschaftlich betrieben wird.

 

Neue Wertschöpfungsmöglichkeiten im Energiesystem

Durch seine Vielzahl an Partnern und dem Einsatz verschiedenster Technologien verändert das zu erschaffende Energiesystem etablierte Geschäftsbeziehungen und erzeugt neue Wertschöpfungsmöglichkeiten. Diese werden im Rahmen einer Ökosystemanalyse identifiziert und hinsichtlich ihrer sozio-ökonomischen Aspekte bewertet.

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