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Energieflexibilitätsgateway

2Produktionsinfrastruktur

Energieflexibilitätsgateway

Das Energieflexibilitätsgateway bietet eine informationstechnische kostengünstige Anbindung von Anlagen, die über keine eigene Steuerung zur Aufnahme von Daten bzw. zur Ausgabe von Stellsignalen verfügen. Die Implementierung in einem realen Produktionssystem erfolgte an ausgewählten hysteresegeregelten Anlagen (z. B. einem elektrisch beheizten Ölbad).

In der Produktionsinfrastruktur ist das Energieflexibilitätspotential auf viele verschiedene Anlagen verteilt. Ist keine speicherprogrammierbare Steuerung an der Anlage selbst vorhanden, lohnt es sich in vielen Fällen nicht eine Industriesteuerung zu beschaffen und die Anlage damit für den energieflexiblen Betrieb zu befähigen.

Aus diesem Grund wurde in diesem Arbeitsgebiet ein kostengünstiger Minicomputer (Raspberry PI) als Energieflexibilitätsgateway umgesetzt, auf welchem zum einen das Energieflexibilitätsdatenmodell in Abhängigkeit der Sensorwerte berechnet wird und an die Unternehmensplattform gesendet werden kann (siehe auch Informations- und Kommunikationstechnik). Zum anderen ist es möglich auch direkt Optimierungsmodelle auf dem Energieflexibilitätsgateway zu hinterlegen und auf diesem auszuführen.

In der ETA-Fabrik wurden eben dies an einem Ölbaddemonstrator umgesetzt. Die Temperatur im Ölbad muss zwischen einer minimalen und einer maximalen Temperatur gehalten werden, während Wärme an die Umgebung sowie die eingetauchten Bauteile abgegeben wird. Um die Temperatur des Ölbads trotz der Wärmeverluste über der Mindesttemperatur zu halten, wird über einen elektrischen Heizstab Wärme in das Ölbad eingebracht. Wenn der Strompreis günstig ist, kann das Ölbad über die Mindesttemperatur hinaus bis auf die maximale Temperatur aufgeheizt werden, um die Energie für die folgenden Stunden zu speichern. Steigt der Strompreis wieder, kann der Heizstab über einen gewissen Zeitraum ausgeschaltet bleiben, ohne dass die Temperatur des Ölbads unter die Mindesttemperatur fällt. Es konnte gezeigt werden, dass auch kostengünstige Steuerungen für die Befähigung von Anlagen der Produktionsinfrastruktur zu einem energieflexiblen Betrieb geeignet sind.