Erarbeitung eines Energiemanagement

Ein zentraler Punkt bei der Nutzung von Energiespeicher- und Wandlertechnologien stellt das Energiemanagement (Betriebsführung) gekoppelter Systeme mit mehreren Freiheitsgraden dar. Häufig ist eine hohe Anzahl an Kriterien zu erfüllen, die das Energiemanagement durch gezielte Eingriffe steuern bzw. regeln muss. Kriterien können z.B. die Minimierung von Verlustenergien der Speicher sein oder die Einsparung von Primärenergie und somit häufig auch die Vermeidung von erhöhtem CO2-Ausstoß. Je komplexer und vielschichtiger gekoppelte thermische, elektrische und chemische Systeme werden, desto schwieriger wird es, diese Gesamtsysteme überhaupt noch bei der hohen Variantenvielfalt effizient zu steuern bzw. zu regeln. Hinzu kommt der erhöhte Anteil erneuerbarer Energie der stochastischen Einflüssen unterliegt - und die es ebenfalls zu berücksichtigen gilt.

Energiekosten sind in den letzten Jahrzehnten in heimischen Produkten zu einem signifikanten Kostenfaktor geworden. Zusätzlich rückt der CO2-Rucksack von Produkten immer mehr auch in den Fokus der Konsumenten. Daher ist auch im industriellen Umfeld der Weg zu mehr erneuerbaren Energien unerlässlich. Durch Energiemanagement können auch in der Industrie Bedarfe und Erzeugung aufeinander abgestimmt werden.

Das iFE beschäftigt sich mit dem Design und der Optimierung von Energiemanagement-Strategien im Bereich der Gebäude- bzw. Quartiere, industriellen Produktionstechnik und der Elektromobilität. In diesem Zusammenhang werden häufig mehrkriterielle Optimierungsverfahren genutzt, um möglichst alle Randbedingungen eines Gesamtsystems zu berücksichtigen: Netzstabilität, Leistungen, Temperaturniveaus, Nutzerkomfort, niedriger Primärenergieverbrauch. In der Forschung wird hier das komplexe Zusammenspiel aus getakteter Produktion, der Volatilität der erneuerbaren Energien und Gebäuden betrachtet. Besondern in den energetischen Schnittstellen, wie zum Beispiel der gezielten und geplanten Nutzung von Abwärme, oder dem Peakshaving durch Klimatisierungsanwendungen mit Zwischenspeicher, liegen hier noch ungenutzte Potentiale.