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.



  • Gründungen auf neuem Tiefststand –  vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

    Gründungen auf neuem Tiefststand – vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

    Im Jahr 2018 führten 25 Prozent der jungen Unternehmen im verarbeitenden Gewerbe Marktneuheiten ein. Im aktuellen IAB/ZEW-Gründungspanel ist dieser Wert auf 21 Prozent gesunken. Zudem beobachten die Studienverantwortlichen insgesamt einen…

    mehr lesen: Gründungen auf neuem Tiefststand – vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

  • Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

    Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

    Leistungsfähige Mikrochips sind entscheidend für den erfolgreichen Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI). Das am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierte Projekt EDAI verfolgt einen neuen Ansatz: Die Forschenden koppeln den…

    mehr lesen: Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

  • VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

    VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

    Nur zwei von drei Unternehmen im Maschinenbau können aktuell die Mehrheit ihrer offenen Stellen für Fachkräfte besetzen. Der Arbeitskräftemangel kostet sie nun auch Umsatz.

    mehr lesen: VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

  • Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

    Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

    Deutsche und Schweizer C-Level Manager sehen besonders für das Homeoffice Handlungsbedarf, um dort in der Zukunft sensible Daten besser zu schützen. Die Österreicher halten Smart-Building-Technologien für anfällig. Dies zeigen die…

    mehr lesen: Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

  • Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

    Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

    Forschende am IPH-Institut für Integrierte Produktion Hannover entwickeln eine Methode, um die Nachhaltigkeit von Automatisierungssystemen zu bewerten und solche Systeme einzuführen. Produzierende Unternehmen können sich am Projekt beteiligen.

    mehr lesen: Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

  • Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

    Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

    Die Onoff GmbH, eine hundertprozentige Tochterfirma der SpiraTec AG, ist mit der Muttergesellschaft verschmolzen. Die Kombination der Ressourcen, des Knowhows und der Teams soll die Grundlage für die zukünftigen Expansionspläne…

    mehr lesen: Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

  • Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

    Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

    Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU hat den Bau des neuen Forschungszentrums begonnen. Im Neubau soll dann an Systemen im Sinn einer kognitiven Produktion geforscht werden. Konkreter ist damit…

    mehr lesen: Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

  • 86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

    86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

    Für 86 Prozent der Firmen ist es sehr herausfordernd, die DSGVO umzusetzen, ergab eine Umfrage von Piwik Pro. Doch dass Konformität und ihre Marketingaktivitäten vereinbar seien, gaben 90 Prozent der…

    mehr lesen: 86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

  • SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

    SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

    Der CRM-Softwareanbieter SuperOffice hat Lars Engbork zum neuen CEO ernannt. Er übernimmt die Leitung von Gisle Jentoft, der das norwegische Unternehmen 18 Jahre lang geführt hat. Seit 2020 hält der…

    mehr lesen: SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

  • Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU

    Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU

    Im neu gestarteten Projekt DUH-IT sollen KMU aus Dortmund, Unna und Hamm den Einsatz von Blockchain-Technologie in der Lieferkettengestaltung erkunden. So wollen das Fraunhofer IML und die TU Dortmund die…

    mehr lesen: Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU

  • Maschinenausfuhren gehen zurück

    Maschinenausfuhren gehen zurück

    Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau hat im ersten Quartal 2024 nominal 4,6 Prozent weniger als im Vorjahr exportiert, meldet der Branchenverband VDMA. Die Exporte nach China sinken weiter, das Wachstum…

    mehr lesen: Maschinenausfuhren gehen zurück

  • All About Automation in Heilbronn vorüber

    All About Automation in Heilbronn vorüber

    Das Messekonzept der All About Automation: überschaubar, praxisnah und regional. Damit ist Veranstalterin Easyfairs erfolgreich, die dritte Ausgabe der Automatisierungsschau in Heilbronn verzeichnete rund 30 Prozent mehr Aussteller und 40…

    mehr lesen: All About Automation in Heilbronn vorüber