Mit einem neuen Analyse-Werkzeug für Energiespeicheranwendungen in der Produktion (ESiP) lassen sich Einsatzmöglichkeiten von Energiespeichersystemen in Fabriken technisch und wirtschaftlich bewerten. Ziel ist es, mit wenig Aufwand die Möglichkeiten von Energiespeichern aufzuzeigen, sowie die Auslegung und Integration von Energiespeichern zu vereinfachen. Zentrale Ansatzpunkte des Analyse-Tools ESiP Analyzer sind die Senkung von Leistungsspitzen auf Maschinen- und Fabrikebene sowie die Zwischenspeicherung von erneuerbaren Energien. 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. Mit dem ESiP Analyzer stellt das Fraunhofer IWU ein Analyse-Tool für Energiespeicheranwendungen in der Produktion (ESiP) vor: Das Werkzeug aus dem Chemnitzer Forschungsinstitut ermögliche es, Einsatzmöglichkeiten von Energiespeichersystemen in Fabriken technisch und wirtschaftlich zu bewerten, für vielfältige Anwendungsfälle von Peak-Shaving bis PV-Speicher.
Mithilfe des neuen Auslegungs- und Simulationstools lassen sich laut IWU 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 berücksichtige 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 sei ein Kernmerkmal des Tools. Darüber hinaus würden auch wichtige Betriebsführungsfaktoren wie die Systemeffizienz und spezifische Produktionsparameter in die Simulationen einbezogen. Ziel sei 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.
Das Tool unterstütet 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 sei der ESiP Analyzer ein ideales Werkzeug für den fundierten Vergleich und die Auswahl der technisch und wirtschaftlich besten Speicherlösung innerhalb einer konkreten Produktionsanwendung.
Quelle: iwd/IWU
