Intelligente Energienutzung durch digitale Plattformen

Bei der Energieinfrastruktur mit IoT-Technologien arbeiten

von Dr. Albrecht Reuter

Eine effiziente, zuverlässige und nachhaltige Energieversorgung von Infrastrukturen wie Flug- und Seehäfen, Industrieparks oder Fabriken und Fertigungsanlagen ist eine immense Herausforderung. Insbesondere die Steuerung energierelevanter Anlagen funktioniert häufig anlagenspezifisch und ohne intelligente Vernetzung, was eine Abstimmung der Anlagen untereinander erschwert. Hier könnten digitale Plattformen helfen, wie die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Plattform SmartEnergyHub zeigt. SmartEnergyHub beschäftigt sich mit der Frage, wie Betreiber kritischer Infrastrukturen das Energiemanagement mithilfe einer sensorbasierten Smart-Data-Plattform optimieren können. Auf der Plattform werden Energiemanagementdaten, Wetterprognosen und die Anbindung an externe Marktplätze kombiniert und so Energiesparpotenziale erschlossen.

Ausgangslage bei Infrastrukturbetrieben

Die Ausgangssituation bei Infrastrukturbetrieben stellt sich im Allgemeinen wie folgt dar: Die Betreiber sogenannter kritischer Infrastrukturen wie Flug- und Seehäfen, Industrie- und Chemieparks, Fabriken und Fertigungsanlagen, aber auch Bürogebäude sind bedeutende Verbraucher und gleichzeitig Erzeuger von Energie. Darüber hinaus besitzen sie erhebliche Speicherkapazitäten und verfügen über nennenswerte Lastverschiebungspotenziale. Ein Beispiel ist der Jahresenergieverbrauch des Flughafens Stuttgart mit über 80 Gigawattstunden für elektrischen Strom, Gas-Bezug zur Wärmebereitstellung in Kraft-Wärme-Kopplung sowie erheblichen Back-up-Kapazitäten.

Eine wesentliche Herausforderung für die Betreiber dieser Infrastrukturen liegt darin, die Services der technischen Infrastruktur zuverlässig und stabil aufrechtzuerhalten und mit den übergeordneten Verteiler- und Übertragungsnetzen zu synchronisieren. Dies schließt unter anderem die aktive Teilnahme an den Großhandels- bzw. Regelleistungsmärkten explizit ein.

„Informationen aus den bisher separaten Managementbereichen der Technik, des Finanzwesens, des Asset-Managements und der Services müssen in „Needtime“ (also nahezu Realtime) aufgenommen und verarbeitet werden.“

Informationen aus den bisher separaten Managementbereichen der Technik, des Finanzwesens, des Asset-Managements und der Services müssen in „Needtime“ (also nahezu Realtime) aufgenommen und verarbeitet werden. Aufgrund der sehr dynamischen Entwicklungen im Zuge des Energiewendeprozesses müssen die Zielfunktionen, die Restriktionen und Randbedingungen ständig angepasst werden. Dies geht bei weitem über das Leistungspotenzial herkömmlicher Energiemanagementsysteme hinaus. Die Steuerung energierelevanter Anlagen in Infrastrukturbetrieben wird häufig anlagenspezifisch und unabhängig von anderen Anlagen betrachtet. Die Optimierung erfolgt meist nicht systemisch, sondern gerätespezifisch oder energieträgerbezogen. Ein Energieeffizienzsprung kann aber nur durch eine gesamtheitliche Betrachtung aller vorhandenen Anlagen über die Sektoren und Unternehmensbereiche hinweg erreicht werden. Hierfür ist die Anbindung aller verfügbaren Sensoren und Zähler die Grundlage. Oftmals stehen diese Daten über die Gebäudeleittechnik bereits zur Verfügung, werden jedoch wenig genutzt und sind durch proprietäre Lösungen nur schwer zugänglich. Durch den Einsatz intelligenter IT-Lösungen können diese Daten genutzt und somit Einsparpotenziale gehoben, die Nutzung erneuerbarer Energien verbessert und Mehrwerte realisiert werden.

Dieser Beitrag stammt aus dem „Handbuch Internet of Things“. Lesen Sie hier weiter…