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Monitoring

Wohin fließt die Energie?

| Autor/ Redakteur: Sebastian Winklmann* / Ines Stotz

Das Fraunhofer-Institut IISB erforscht im Projekt SEEDs neue Möglichkeiten zur effizienten und nachhaltigen Energienutzung im industriellen Maßstab. Eine zentrale Rolle spielt hierbei das Energiemonitoring. Die Software Powermanager und Messgeräte von Siemens unterstützen dabei die Forschungsarbeiten.

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Die Messung von elektrischen Energiedaten wie Spannungen, Strömen, Leistungen, Energiewerten und Frequenzen erfolgt direkt über Messgeräte aus dem Siemens Sentron-Portfolio.
Die Messung von elektrischen Energiedaten wie Spannungen, Strömen, Leistungen, Energiewerten und Frequenzen erfolgt direkt über Messgeräte aus dem Siemens Sentron-Portfolio.
(Bild: Siemens)

Wie lässt sich Energie in Industrieunternehmen effizienter nutzen? Wie kann Energie unter industriellen Rahmenbedingungen nachhaltig erzeugt, gespeichert und zur Verfügung gestellt werden? Und welche Effekte auf das Gesamtsystem haben charakteristische Faktoren wie Netzrückwirkung und Blindleistung oder sekundäre Energieformen wie Kälte, Wärme und Prozessgase?

Diesen Fragen geht seit Anfang 2013 das Forschungsprojekt SEEDs nach. Drei Fraunhofer-Institute arbeiten in dem vom bayerischen Wirtschaftsministerium geförderten Projekt zusammen. Im Erlanger Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB laufen die Fäden bei Dr.-Ing. Richard Öchsner zusammen. Als Leiter des Bereichs Energietechnik am Fraunhofer IISB koordiniert er sämtliche SEEDs-Aktivitäten.

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Forschungsplattform für Theorie und Praxis

„SEEDs versteht sich gleichermaßen als wissenschaftsnahe Forschungsplattform wie als Keimzelle für den Schritt in die breite industrielle Anwendung“, umschreibt Projektleiter Öchsner die grundsätzliche Ausrichtung. Der Schwerpunkt liegt dabei auf kleineren und mittleren Unternehmen mit einer Energie-Grundlast im einstelligen Megawatt-Bereich. Konkret geht es darum, wie sich dort maximale Effizienz, Wirtschaftlichkeit sowie größtmögliche Versorgungs- und Stabilitätsautarkie realisieren lassen. Als „Ziel und zugleich größte Herausforderung“ nennt er dabei die „Zusammenführung der Einzeltechnologien zu einem optimierten Gesamtenergiesystem im Industriemaßstab“.

Nach einem geeigneten Beispielobjekt mussten die Forscher nicht lange suchen: Als Untersuchungs- und Demonstrationsplattform dient der Instituts-Gebäudekomplex des Fraunhofer IISB. Anforderungen und Energieverbrauch sind dort durchaus vergleichbar mit einem kleineren Industrieunternehmen. Denn angewandte Forschung auf den Gebieten der Mikro- und Nanoelektronik, Leistungselektronik und Mechatronik umfasst auch energieintensive Technologie-, Geräte- und Materialentwicklungen.

So verfügt das Institut zum Beispiel über eine eigene Halbleiterprozesslinie im Reinraum und über Anlagen zur Züchtung von Silizium-Kristallen und anderen Materialien. Weitere Energie-Großverbraucher sind die Klimatisierung und die Kälteerzeugung sowie zwei Serverräume. Die Grundlast des Institutsgebäudes liegt bei rund 400 kW. Doch es werden auch Spitzenlasten bis circa 1 MW erreicht. Zum Vergleich: Bei einem Einfamilienhaus liegt die Grundlast meist bei unter 1 kW. Rund ein Viertel des Gesamtverbrauchs entfällt im Fraunhofer IISB auf den ausgeprägten Klimatisierungsbedarf und Kältebedarf des Gebäudekomplexes.

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