Lithium-Ionen-Speicher in der Forschungsfabrik des Fraunhofer IWU. (Bild: Fraunhofer IWU)
Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz präsentiert ESiP Analyzer – ein Analyse-Tool für Energiespeicheranwendungen in der Produktion (ESiP): Das Tool ermöglicht es, Einsatzmöglichkeiten von Energiespeichersystemen in Fabriken technisch und wirtschaftlich zu bewerten.
Ziel ist es, mit wenig Aufwand die Möglichkeiten von Energiespeichern aufzuzeigen, sowie die Auslegung und Integration von Energiespeichern zu vereinfachen. Zentrale Ansatzpunkte von ESiP Analyzer sind die Senkung von Leistungsspitzen auf Maschinen- und Fabrikebene sowie die Zwischenspeicherung von erneuerbaren Energien.
Energiespeicher in der Produktion: Herausforderungen und Chancen
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.
Vielfältige Anwendungsfälle für den ESiP Analyzer: Von Peak-Shaving bis PV-Speicher
Mithilfe des neuen Auslegungs- und Simulationstools lassen sich 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 berücksichtigt gängige Energiespeichertechnologien und verschiedene Integrationsvarianten, wobei stets das 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 ist ein Kernmerkmal des Tools. Darüber hinaus werden auch wichtige Betriebsführungsfaktoren wie die Systemeffizienz und spezifische Produktionsparameter in die Simulationen einbezogen. Ziel ist 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.
ESiP Analyzer im Überblick
Das Tool unterstützt 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 ist der ESiP Analyzer ein ideales Werkzeug für den fundierten Vergleich und die Auswahl der technisch und wirtschaftlich besten Speicherlösung innerhalb einer konkreten Produktionsanwendung.
Das Fraunhofer IWU zeigt den ESiP Analyzer auf der "The Smarter E Europe" in München.
Die Autorin: Dörte Neitzel
Dörte Neitzel ist Wissens- und Infografik-Junkie vom Dienst. Dinge und Zusammenhänge zu erklären ist ihr Ding, daher beschreibt sie sich selbst auch gern als Erklärbärin mit Hang zur Wirtschaft – was einem lange zurückliegenden VWL-Studium geschuldet ist. Nach einigen Stationen im Fachjournalismus lebt sie dieses Faible bevorzugt auf der Webseite der TECHNIK+EINKAUF aus und taucht besonders gern ab in die Themen Rohstoffe und erneuerbare Energien.
Privat ist Südfrankreich für sie zur zweiten Heimat geworden, alternativ ist sie in der heimischen Werkstatt beim Schleifen, Ölen und Malern alter Möbel zu finden oder in südbayerischen Berg-und-See-Gefilden mit Hund im Gepäck unterwegs.
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