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EGG – Energiegesteuerte Geschäftsprozesse

Produzieren, wenn der Strom fließt

Technologie-Roadmap, Netzausbau, Speicherlösungen – die Liste ungeklärter Fragen zur Energiewende in Deutschland ist ebenso lang wie hinreichend bekannt. Abseits bloßer Infrastruktur-Planspiele rückt das FHDW-Forschungsteam um Prof. Dr. Christian Ewering den Ansatz energiegesteuerter Geschäftsprozesse in den Fokus. Die optimierte Abstimmung von Stromerzeugung und -verbrauch gilt unter Experten als fundamental für das Gelingen der Energiewende im „magischen Dreieck“ von Stromproduktion, Stromversorgung und Strompreis.

40 Prozent Unsicherheit im Jahr 2020

EGG-Projektteam

Das Projektteam (v. l.): Prof. Dr. Christian Ewering mit den wissenschaftlichen Mitarbeitern Abdelrahman Youssef (Ägypten), Annia-Maria Garcia-Gonzalvez (Mexiko), Ralf Siebert, aphael Souza (Brasilien) und Florian Wortmann.

Das Forschungsprojekt von Prof. Dr. Ewering greift zentral die Frage auf, welche Auswirkungen die fundamentalen Änderungen in der Energiebereitstellung auf Unternehmen haben. Heute noch wird Strom wie jedes andere Produkt unabhängig von Tages- oder Jahreszeit eingekauft. Ein Perspektivwechsel ist bereits jetzt angesichts der absehbar intensiveren Nutzung regenerativer Energie angeraten. So führt die Entscheidung, den Energiebedarf ohne Kernenergie zu decken, zu einem Anstieg volatiler Energiequellen von heute acht auf über 40 % im Jahr 2020. Im neuen Strom-Mix könnten an einem windstillen, nebligen Tag deutlich über 30 % Energie fehlen. Sind demnach Anpassungen in den energieverbrauchenden Unternehmen notwendig? Wie lassen sich Änderungen realisieren, ohne die Qualität des Produktionsprozesses zu beeinträchtigen? In enger Abstimmung mit Industriebetrieben entwickelt Prof. Ewering praxisnahe Lösungen für energieintensive Prozesse.

Projektverlauf 2013/2014

Das auf vier Jahre angelegte, vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes NRW geförderte Forschungsprojekt begann 2013 mit einer umfassenden Branchen- und Bedarfsanalyse. Interessierte Unternehmen waren bereits in dieser Phase involviert. Die Aufgabenstellung der Jahre 2013 und 2014: die Entwicklung von Konzepten, um den im ersten Projektschritt identifizierten Branchen eine erfolgreiche Anpassung ihrer Prozesse an die perspektivisch veränderte Strombereitstellung zu ermöglichen. Eine Simulationsumgebung soll die entwickelten Methoden validieren und weitere individuelle Anpassungen sicherstellen. Darauf aufbauend werden 2014 weitere Optimierungsverfahren konzipiert und spezifische Muster und Werkzeuge für die betriebsnahe Anwendung der Verfahren erarbeitet. Erste Pilotprojekte werden 2014 abgeschlossen.

Erste Pilotprojekte

Im kommunalen Umfeld prüfte die Projektgruppe um Prof. Ewering den Einsatz erneuerbarer Energiequellen bei der Versorgung von Neubaugebieten. Hierbei zeigte sich, dass eine Versorgung von Siedlungen mit regenerativ erzeugter Energie nur wirtschaftlich und nachhaltig ist, wenn sie in eine Gesamtstrategie der Stadtwerke eingebunden wird. Insellösungen – auch Einzelmaßnahmen teils beträchtlicher Größe – erschienen auf den ersten Blick zwar wirtschaftlich. Das Erreichen des Break-even werde aber durch die Fixkosten für Wartung, 7x24-Stunden-Bereitschaft für Servicefälle sowie die komplexe Kundenbetreuung und permanente Kundeninformation unwahrscheinlich. 

Mehrdimensionales Denken und Handeln

Sehr positive Effekte einer veränderten „Strompolitik“ zeigten Pilotprojekte im industriellen Umfeld auf. Der Bedarf neuer Ansätze ist unumstritten: Strom ist bereits heute ein wesentlicher Kostenfaktor in bestimmten Branchen des Mittelstands. Im Tagesgeschäft werden jedoch oftmals nur eindimensionale Optimierungen vorgenommen und damit die Potenziale nur suboptimal ausgeschöpft. Erst die kombinierte Betrachtung von Einkaufs- und Produktionsstrategie samt optimierter Abstimmung kann eine maximale Senkung der Stromkosten erreichen. Dass die Optimierungsverfahren im Tagesgeschäft verstanden werden und einsetzbar sind, erweist sich als anspruchsvolle Herausforderung, der das FHDW-Forschungsteam mit der Entwicklung von Optimierungswerkzeugen und Simulationssystemen begegnet. Der Einsatz erster Prototypen ergab eine Reduktion der Stromkosten, die durchaus im zweistelligen Prozentbereich liegen können – ohne Beeinträchtigung von Produktionsparametern und Service-Level.