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