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.



  • Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

    Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

    Auch hochqualifizierte Beschäftigte bekommen die Digitalisierung zu spüren. Laut einer Untersuchung des IAB steigt der Anteil automatisierbarer Tätigkeiten in diesen sogenannten Expertenberufen besonders stark.

    mehr lesen: Automatisierungspotenzial steigt auch in Expertenberufen

  • Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘

    Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘

    Unter dem Motto ’Berichte, Praxiserfahrungen, Neuigkeiten und Umsetzung rund um das SAP EPPM’ bietet die 25. Jahrestagung Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP am 16. und 17. Mai 2024 in…

    mehr lesen: Jahrestagung ‚Enterprise Portfolio- und Projektmanagement mit SAP‘

  • Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

    Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

    Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA und vom Campus Schwarzwald hat eine Roboterzelle aufgebaut, die Brennstoffzellen in Sekundenschnelle und automatisiert stecken kann. Brennstoffzellensysteme könnten so günstiger werden und den Verbrenner im…

    mehr lesen: Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

  • Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

    Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

    Seit 1. März 2024 ist Marcus Mead neuer Executive Officer Regional Manager Europe, Chairman & President der Yaskawa Europe. Er folgt auf Bruno J. Schnekenburger, der in den Ruhestand tritt.

    mehr lesen: Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

  • Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

    Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

    Viele Logistiker müssen mit veralteten Daten arbeiten. Dies zeigt eine Studie von InterSystems in der fast die Hälfte der Befragten über fehlende Transparenz in der Lieferkette klagen.

    mehr lesen: Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

  • Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

    Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

    Die Semiconductor Education Alliance hat sich zum ziel gesetzt, die Bildung im Bereich Halbleiter zu verbessern. Als neuestes Mitglied hat sich Siemens der Allianz angeschlossen.

    mehr lesen: Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

  • SpiraTec France nimmt Arbeit auf

    SpiraTec France nimmt Arbeit auf

    SpiraTec expandiert und gibt die Gründung einer französischen Tochtergesellschaft in Paris bekannt. Zudem plant das Unternehmen die Eröffnung weiterer Standorte.

    mehr lesen: SpiraTec France nimmt Arbeit auf

  • CamLine erwirbt Romaric

    CamLine erwirbt Romaric

    Der MES-Spezialist CamLine übernimmt das US-Softwareunternehmen Romaric und nimmt damit auch intralogistische Transportprozesse in den Blick.

    mehr lesen: CamLine erwirbt Romaric

  • Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

    Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

    Die Hürden der Automatisierung sinken weiter. Das will die diesjährige 42. Motek, internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung, zusammen mit der 17. Bondexpo, internationale Fachmesse für Klebtechnologie, zeigen und stellen…

    mehr lesen: Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

  • Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

    Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

    Die Zahl der offenen Stellen in den Ingenieurberufen ist trotz konjunktureller Eintrübung hoch. Laut VDI Ingenieurmonitor ist die Zahl der Studienanfänger und -anfängerinnen im ersten Hochschulsemester in den Fächern Ingenieurwissenschaften…

    mehr lesen: Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

  • DFKI und TAIX wollen KI-Spitzenforschung fördern

    DFKI und TAIX wollen KI-Spitzenforschung fördern

    Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und das Expertennetzwerk Transatlantic AI eXchange (TAIX) planen den Aufbau einer gemeinsamen europäischen KI-Transfer- und Kooperationsbörse. Ziel dieser Partnerschaft ist es, den Transfer…

    mehr lesen: DFKI und TAIX wollen KI-Spitzenforschung fördern

  • Fraunhofer-Institute forschen an neuen Recyclingmöglichkeiten

    Fraunhofer-Institute forschen an neuen Recyclingmöglichkeiten

    Ein Großteil der täglich genutzten Verbrauchs- und Gebrauchsgegenstände besteht aus Kunststoffen, die auf Erdöl basieren. Nur etwas weniger als die Hälfte der dadurch resultierenden kunststoffhaltigen Abfälle wird in Deutschland werkstofflich…

    mehr lesen: Fraunhofer-Institute forschen an neuen Recyclingmöglichkeiten