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.



  • Industrie steigert Investitionen in Klimaschutz

    Industrie steigert Investitionen in Klimaschutz

    Plus 74 Prozent in 10 Jahren Industrie steigert Investitionen in Klimaschutz Etwas mehr als 4Mrd.€ hat die deutsche Industrie im Jahr 2021 im Bereich Klimaschutz investiert. Wie das Statistische Bundesamt…

    mehr lesen: Industrie steigert Investitionen in Klimaschutz

  • Starkes Netzwerk in unsicheren Zeiten

    Starkes Netzwerk in unsicheren Zeiten

    Die SPS in Nürnberg ist der Branchentreff für Automatisierer. Welche Trends dabei in diesem Jahr hervorstechen und was Besucher darüber hinaus erwarten können, berichtet Silke Schulz-Metzner, Vice President SPS beim…

    mehr lesen: Starkes Netzwerk in unsicheren Zeiten

  • Die Welt der Automatisierung auf 120.000m²

    Die Welt der Automatisierung auf 120.000m²

    Zur 32. Ausgabe der SPS – Smart Production Solutions werden in 16 Messehallen mit rund 120.000m² Ausstellungsfläche mehr als 1.300 Aussteller aus der ganzen Welt erwartet. Neben Innovationen bietet der…

    mehr lesen: Die Welt der Automatisierung auf 120.000m²

  • Das gesamte Spektrum der Elektronikfertigung

    Das gesamte Spektrum der Elektronikfertigung

    Die Elektronikfertigungsindustrie trifft sich vom 14. bis zum 17. November in München. Auf der dortigen Produktronica stehen in diesem Jahr unter anderem die Leitthemen künstliche Intelligenz, Leistungselektronik sowie Quantentechnologien im…

    mehr lesen: Das gesamte Spektrum der Elektronikfertigung

  • Materialengpässe in der Industrie leicht rückläufig

    Materialengpässe in der Industrie leicht rückläufig

    Situation weiter entspannt Materialengpässe in der Industrie leicht rückläufig Mehr als die Hälfte der Unternehmen aus dem Automobilbau berichtet nach wie vor von Materialengpässen. In vielen anderen Industriesektoren hat sich…

    mehr lesen: Materialengpässe in der Industrie leicht rückläufig

  • Connected-Worker-Plattform

    Connected-Worker-Plattform

    Connected-Worker-Plattform Sieben Schritte zur autonomen Instandhaltung Gestiegene Preise belasten die deutsche Industrie weiterhin. Und auch beim Thema Fachkräfte ist keine Entspannung in Sicht. Hier kommt die autonome Instandhaltung ins Spiel.…

    mehr lesen: Connected-Worker-Plattform

  • Markus Wambach wird COO bei MHP

    Markus Wambach wird COO bei MHP

    Geschäftsführung erweitert Markus Wambach wird COO bei MHP MHP erweitert zum 1 Januar 2024 die Geschäftsführung. Markus Wambach verantwortet dann das operative Geschäft der Management- und IT-Beratung.

    mehr lesen: Markus Wambach wird COO bei MHP

  • Thomas Hibinger wird CEO der Viastore Group

    Thomas Hibinger wird CEO der Viastore Group

    Philipp Hahn-Woernle übergibt den Staffelstab Thomas Hibinger wird CEO der Viastore Group Die Viastore-Gruppe steht ab dem 1. Januar 2024 unter neuer Leitung. Thomas Hibinger übernimmt dann das Amt des…

    mehr lesen: Thomas Hibinger wird CEO der Viastore Group

  • Materialengpässe in der Industrie erneut rückläufig

    Materialengpässe in der Industrie erneut rückläufig

    Ifo-Umfrage Materialengpässe in der Industrie erneut rückläufig Im August waren erneut weniger Industrieunternehmen von Materialengpässen betroffen als noch im Juli. Am stärksten betroffen ist nach wie vor die Autoindustrie.

    mehr lesen: Materialengpässe in der Industrie erneut rückläufig

  • Fraunhofer IPA bietet Potenzialanalyse für die Intralogistik

    Fraunhofer IPA bietet Potenzialanalyse für die Intralogistik

    Fahrerlose Transportfahrzeuge und mobile Roboter Fraunhofer IPA bietet Potenzialanalyse für die Intralogistik Die Nachfrage nach mehr Automatisierung für intralogistische Abläufe ist hoch. Wann und wie genau sich fahrerlose Transportfahrzeuge oder…

    mehr lesen: Fraunhofer IPA bietet Potenzialanalyse für die Intralogistik

  • Rockwell Automation übernimmt Clearpath Robotics

    Rockwell Automation übernimmt Clearpath Robotics

    Rockwell Automation übernimmt Clearpath Robotics Durch die Übernahme des kanadischen Robotik-Spezialisten Clearpath Robotics will Rockwell sein Portfolio für die autonome Produktionslogistik ergänzen.

    mehr lesen: Rockwell Automation übernimmt Clearpath Robotics

  • LeanBI und Substring kooperieren

    LeanBI und Substring kooperieren

    IoT-Anwendungen für die Industrie LeanBI und Substring kooperieren Gemeinsam wollen LeanBI und Substring Produkte für das Internet der Dinge entwickeln und anbieten. Dafür haben die Unternehmen eine Entwicklungs- und Vertriebs-Kooperation…

    mehr lesen: LeanBI und Substring kooperieren