Dunkelflaute als Business Case

515775
Bild: ©Mon vide mémoire./stock.adobe.com

Wind- und Sonnenenergie werden wetterabhängig erzeugt. Das führt zu kurzfristigen Überangeboten oder Engpässen – und in der Folge zu stark schwankenden Preisen. Hinzu kommt das Merit-Order-Prinzip: Am Strommarkt werden zunächst die günstigsten Kraftwerke eingesetzt, in der Regel solche, die Wind- und Sonnenenergie nutzen. Reichen diese nicht aus, liefern Quellen wie Gas- oder Kohlekraftwerke die fehlende Energie. Steigt der Bedarf – beispielsweise in einer windstillen Nacht – schießt der Preis durch die Decke. Umgekehrt drücken Überkapazitäten aus Photovoltaik die Preise bis in den negativen Bereich. Diese Dynamik macht sich an den Strommärkten bemerkbar. Die Spotmärkte gewinnen an Relevanz. Laut Angaben der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. stieg das Day-Ahead-Marktvolumen im Jahr 2024 um 24,6 Prozent, obwohl der Stromverbrauch nahezu konstant blieb. Wie stark sich die variierende Einspeisung auf das Preisniveau auswirkt, wurde in den Wintermonaten 2024 deutlich: Während der Dunkelflaute im November und Dezember stieg der Preis am Day-Ahead-Markt auf bis zu 936 Euro/MWh – mehr als das Zehnfache des Jahresdurchschnitts. Doch Strom ist nicht grundsätzlich teuer. Es gilt, die Zeitfenster mit niedrigen Strompreisen zu nutzen, die sich manchmal auch innerhalb eines einzelnen Tages nur stundenweise bieten. Hier müssen Unternehmen ansetzen. Und eine funktionierende IoT-Infrastruktur macht es möglich.

Flexibilität rechnet sich

Flexible Produktionsabläufe und eine an Preissignale anpassbare Anlagensteuerung werden möglich, wenn alle dafür erforderlichen Informationen in einem Knotenpunkt zusammengeführt und für datenbasierte Entscheidungen vorbereitet werden. Genau das leistet ein Product Lifecycle Management (PLM): Es integriert Daten aus relevanten Bereichen wie Entwicklung, Produktion, Materialwirtschaft oder Energieverbrauch auf einer Plattform und bildet damit das Fundament für datenbasierte, vorausschauende und dynamische Produktionsentscheidungen.

Über die Produktentwicklung hinaus

Damit erweitert PLM-Software ihre Rolle als Engineering-Tool und wird Teil eines operativen Steuerungsinstruments. Durch die Verknüpfung von Echtzeitdaten aus Planungssystemen, IoT-Sensorik und Energiedatenquellen können Maschinenlaufzeiten in günstige Zeitfenster verlagert werden, nachdem zuvor mögliche Auswirkungen auf andere Produktionsprozesse untersucht wurden. Gleichzeitig können Lastspitzen vermieden oder Zusatzaggregate in Hochpreisphasen gezielt heruntergeregelt werden. Das Day-Ahead-Pricing kann als Service an das PLM-System angebunden werden. So gewinnen Unternehmen eine Übersicht, um ihre Produktion danach steuern zu können. Dadurch können Produktionsprozesse günstiger und sogar netzdienlicher werden. Ein Beispiel: Zeichnet sich für den Folgetag ein stark sinkender Strompreis ab, verschiebt das System automatisch energieintensive Produktionsschritte in das entsprechende Zeitfenster. Die Planung, Freigabe und Umsetzung erfolgen über PLM- und MES-Software sowie Maschinensteuerung – transparent und in Echtzeit.

Energiesensible Produktion in der Praxis

Damit eine auf den Energieverbrauch ausgerichtete Produktionsplanung funktioniert, müssen Unternehmen zunächst ihre Prozesse analysieren: Welche Fertigungsschritte verursachen hohe Energiekosten? Wie stark schwankt ihr Bedarf? In welchen Abhängigkeiten stehen einzelne Prozessschritte zueinander? Und wo lassen sich Prozesse verschieben, ohne Qualität oder Termintreue zu gefährden? Oft sind die größten Kostentreiber nicht auf den ersten Blick erkennbar. Selbst scheinbar unwichtige Faktoren wie die Reihenfolge bestimmter Montageschritte, der Einsatz von Reinigungstechnik oder Verpackungssysteme können sich erheblich auf den Energieverbrauch auswirken. PLM-Software kann helfen, solche versteckten Kosten zu identifizieren, indem es Prozess- und Produktionstransparenz herstellt. Wenn Energieverbraucher und ihre Wechselwirkungen transparent sind, wird eine fundierte und damit verantwortbare Steuerung möglich. Der Digital Thread – der digitale Faden über den Lebenszyklus – soll sicherstellen, dass Änderungen nachvollziehbar bleiben und aus Einzeloptimierungen eine unternehmensweite Strategie wird, um Lasten in Zeitfenster mit günstigem Strom zu verschieben.

Bestehende Grenzen verschieben

In kontinuierlichen Verfahren, wie sie in der Glas- oder Zementindustrie zum Einsatz kommen, können bestimmte Prozesse nicht einfach hinausgezögert werden, sondern müssen zwingend produktionstechnische Fristen einhalten. In vielen Industrien eröffnet jedoch die Kombination aus Szenarioanalyse und Datenzusammenführung neue Möglichkeiten und kann bestehende Geschäftsmodelle an Zeiten schwankender Strompreise anpassen. Damit die Dunkelflaute ihren Schrecken verliert.

Quellen: Die Zahlen zum Strompreis kommen von dieser Seite.

371254 Jens Rollenmueller edited
Bild: Aras Software GmbH

Autor:

Jens Rollenmüller
ist Regional Vice President
bei der Aras Software GmbH.



  • Mit Edge AI Datenschutz und Energieeffizienz verbessern

    Mit Edge AI Datenschutz und Energieeffizienz verbessern

    In einem aktuellen Whitepaper gibt die Plattform einen Überblick über Stärken und Schwächen von Edge AI und diskutiert Optionen, wie die Technologie in die Anwendung gebracht werden kann.

    mehr lesen: Mit Edge AI Datenschutz und Energieeffizienz verbessern

  • Schneider Electric als weltweit nachhaltigstes Unternehmen ausgezeichnet

    Schneider Electric als weltweit nachhaltigstes Unternehmen ausgezeichnet

    Time Magazine und Statista haben Schneider Electric als nachhaltigstes Unternehmen der Welt ausgezeichnet. Der Technologie-Konzern setzte sich in der Rangliste an die Spitze einer Auswahl von 500 Unternehmen aus 30…

    mehr lesen: Schneider Electric als weltweit nachhaltigstes Unternehmen ausgezeichnet

  • SpiraTec integriert Tochterunternehmen

    SpiraTec integriert Tochterunternehmen

    Die Industrial Solutions M&B, eine 100-prozentige Tochterfirma der SpiraTec AG, ist zum 28. Juni 2024 mit der Muttergesellschaft verschmolzen.

    mehr lesen: SpiraTec integriert Tochterunternehmen

  • Wenn aus Schrott neuer Stahl wird

    Wenn aus Schrott neuer Stahl wird

    Mit über 2,2Mio.t verarbeitetem Schrott pro Jahr ist die Swiss Steel Group einer der größten Recycling-Betriebe Europas. Für seinen ’Green Steel’, also Stahl aus recyceltem Material, arbeitet das Unternehmen an…

    mehr lesen: Wenn aus Schrott neuer Stahl wird

  • Wie AnoWatch Abweichungen erkennt

    Wie AnoWatch Abweichungen erkennt

    Das am Fraunhofer IWU entwickelte System AnoWatch hilft, Fehler auf Karosserieteilen zu erkennen. Das Besondere: Das System wird mit fehlerfreien Bauteilen angelernt.

    mehr lesen: Wie AnoWatch Abweichungen erkennt

  • Neuer CEO für Bentley Systems

    Neuer CEO für Bentley Systems

    Bentley Systems hat einen neuen CEO. Mit Nicholas Cumins übernimmt erstmals eine Führungskraft, die nicht aus der Bentley-Familie stammt, die Geschicke des CAD-Spezialisten.

    mehr lesen: Neuer CEO für Bentley Systems

  • Eplan feiert 40-jähriges Firmenjubiläum

    Eplan feiert 40-jähriges Firmenjubiläum

    1984 wurde das Elektro-Engineering aus der Taufe gehoben und damit auch die Software, die dem Unternehmen Eplan seinen Namen gab. Das 40-jährige Bestehen wurde nun mit einer Veranstaltung im Nationalen…

    mehr lesen: Eplan feiert 40-jähriges Firmenjubiläum

  • Inneo und Klietsch gehen Partnerschaft ein

    Inneo und Klietsch gehen Partnerschaft ein

    Nach mehreren Jahrzehnten der Zusammenarbeit gehen Inneo und die Ingenieurgemeinschaft Klietsch eine strategische Partnerschaft ein.

    mehr lesen: Inneo und Klietsch gehen Partnerschaft ein

  • Fachpack nimmt die EU-Verpackungsverordnung in den Fokus

    Fachpack nimmt die EU-Verpackungsverordnung in den Fokus

    Wenn die Fachpack vom 24. bis 26. September im Messezentrum Nürnberg stattfindet, gibt die Fachmesse Einblicke in alle relevanten Themen der Verpackungswirtschaft.

    mehr lesen: Fachpack nimmt die EU-Verpackungsverordnung in den Fokus

  • Maschinen- und Anlagenbau mit deutlichen Ordereinbußen

    Maschinen- und Anlagenbau mit deutlichen Ordereinbußen

    Im Mai lagen die Bestellungen im Maschinenbau um real 27 Prozent unter ihrem Vorjahreswert. Ein großer Teil des Rückgangs führt der VDMA auf einen Basiseffekt zurück, sieht aber im Ergebnis…

    mehr lesen: Maschinen- und Anlagenbau mit deutlichen Ordereinbußen

  • Wie KI die Datensicherheit verbessert

    Wie KI die Datensicherheit verbessert

    Künstliche Intelligenz kann große Datenmengen schnell und präzise analysieren, um Muster und Anomalien zu erkennen. Das ist auch im Security-Bereich hilfreich. Forcepoint, ein Spezialist für IT-Sicherheit, nennt einige Beispiele, wie…

    mehr lesen: Wie KI die Datensicherheit verbessert

  • Mit KI Produktions- und Lieferketten optimieren

    Mit KI Produktions- und Lieferketten optimieren

    Im Forschungsprojekt VaStNet (Value Stream Optimization Networks) untersuchen SimPlan, Sieben Consulting-Training-System und die Hochschule RheinMain (HSRM), wie Planerinnen und Planer zukünftig KI-gestützt korrekte Wertströme mittels neuronaler Netze einfacher modellieren und…

    mehr lesen: Mit KI Produktions- und Lieferketten optimieren