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Bedingt durch den Ausbau der dezentralen Energieversorgung steigen die Redispatch-Maßnahmen durch die Übertragungsnetzbetreiber zur Netzstabilisierung. Je nach Szenario werden in 2030 allerdings 62 - 82 % der Bruttostromnachfrage direkt in das Verteilnetz eingespeist, sodass die Verteilnetzbetreiber die Netzbilanz bereits auf NS- und MS-Ebene ausgleichen müssen. Eine Lösungskomponente dazu ist das Industrial Smart Grid; dazu sind tiefere Einblicke in die Produktionsplanung von Industrieunternehmen nötig, um das Netz proaktiv zu regeln. Die Grundlage für diese nötige Transparenz wird unternehmensintern durch die Etablierung von Energiemanagement und dazu nötigen Energieinformationssystemen geschaffen. Um eine zielgerichtete Systemauswahl für produzierende Unternehmen zu ermöglichen, ist ein grundlegender Funktionskatalog eines Energieinformationssystems zu erstellen. Dieses Paper beschreibt die Erstellung eines solchen Funktionskatalogs in Form eines übersichtlichen Funktionsbaums und einer exemplarischen Funktionsdarstellung in einem Use-Case-Diagramm.
Im Strommarkt 2.0 wird ein Paradigmenwechsel von einer verbrauchsorientierten Erzeugung zu einem erzeugungsorientierten Verbrauch durchlaufen. Dies erfordert in Zukunft ein gesteigertes Angebot von Flexibilität. Die Idee und die für das Energiesystem dienlichen Potentiale eines Flexibilitätsmarktes für die Industrie sind bekannt, dennoch werden diese Möglichkeiten zurzeit nur eingeschränkt genutzt. Es stellt sich somit die Frage, durch welche Anreize und Dienstleistungen es gelingen kann, Unternehmen zur Bereitstellung von Flexibilität zu motivieren. Hierfür werden im vorliegenden Paper die bestehenden Energiedienstleistungen und neue Flexibilitätsdienstleistungen strukturiert beschrieben und Potenziale herausgestellt.
Ziele des Energiemanagements von produzierenden Unternehmen können durch ein IT-gestütztes Energiemanagement erreicht werden. Zukunftsszenarien sagen grundlegende Änderungen im Strommarkt voraus – zusätzliche Herausforderungen an das Energiemanagement prod. Unternehmen entstehen. Zusätzliche Hebel zur Beeinflussung der Energiekosten müssten vom Energiemanagement produzierender Unternehmen berücksichtigt werden. Produzierende Unternehmen sollten sich von Anfang an die richtigen Fragen zur Ausrichtung ihres IT-gestützten Energiemanagements stellen. Produzierende Unternehmen benötigen eine klare Energiemanagementstrategie. Aus den Zielen der Energiemanagementstrategie lassen sich die benötigten Energiemanagementfunktionen ableiten. Aus den Energiemanagementfunktionen lassen sich die Anforderungen an die vorhandene IT-Landschaft ableiten. Vermutlich werden nicht alle Anforderungen erfüllt – es entsteht ein Anpassungsbedarf in der IT-Landschaft. Die nötigen Änderungen in der IT-Landschaft müssen analysiert und in einer IT-Entwicklungsroadmap geplant werden.
Im Rahmen der Energiewende beschäftigen sich produzierende Unternehmen aus unterschiedlichen Gründen zunehmend mit der Einführung eines Energiemanagementsystems (EnMS) nach DIN EN ISO 50001. Für die erfolgreiche Umsetzung eines EnMS ergibt sich somit ein Zielsystem, welches sich in mehrere Schichten gliedert. Die für ein Unternehmen energierelevanten Daten eines Betriebes, Gebäudes, Anlage oder einer Maschine werden in einem Energieinformationssystem (EIS) erfasst und verarbeitet, sodass ein EIS einen wichtigen Baustein zur erfolgreichen Implementierung eines EnMS darstellt. Die Funktionialitäten eines EIS werden in einem Funktionskatalog beschrieben.
Produzierende Unternehmen müssen einen komplexen Systemauswahlprozess durchführen, um ein zielgerichtetes EIS zu implementieren und in ihre vorhandene Informations- und Kommunikationsstruktur zu integrieren. Daher ergeben sich hohe Anforderungen an die Konsistenz und Integrität der Energiedatenbasis. Für die erfolgreiche Unterstützung von Querschnittsaufgaben in Unternehmen durch EIS, gilt es, geeignete Systemschnittstellen sowohl zu den betriebswirtschaftlichen IT-Systemen als auch zu den technischen produktionsnahen IT-Systemen zu schaffen.
Um Unternehmen bei ihrer Entscheidung zur Umsetzung eines EnMS gemäß den individuellen Zielstellungen zu unterstützen, gilt es, im Rahmen der Masterarbeit die einzelnen Wirkzusammenhänge zwischen den Energiemanagementzielen sowie den Funktionen im EIS zu untersuchen. Dazu wird zunächst eine qualitative Bewertungsmethodik ausgewählt und ein entsprechendes Bewertungsmodell aufgestellt. Anhand des Bewertungsmodells erfolgt mit mittels Experten und Kunden des Energieunternehmens innogy SE die Bewertung der Wirkbeziehungen zwischen den Zielen des EnMS und den Funktionen des EIS. Mit Hilfe der zu erklärenden Wirkbeziehungen im Rahmen des zu erstellenden Bewertungsmodells können Unternehmen bei ihrer individuellen zielgerichteten Einführung eines EnMS und der Implementierung eines EIS unterstützt werden.
Die vorliegende Arbeit zeigt wie ein Energieinformationssystem für produzierende Unternehmen in der Referenzarchitektur „Internet of Production“ gestaltet werden kann. Dadurch können industrielle Energieflexibilitätsmaßnahmen automatisiert bzw. eine Entscheidungsvorbereitung getroffen werden. Diese Maßnahmen können volkswirtschaftlich zu einer Reduktion von Kosten für Energienetz- und Systemsicherheitsmaßnahmen in Deutschland führen.
(Quelle: https://www.apprimus-verlag.de/gestaltungsmodell-eines-energieinformationssystems-im-internet-of-production.html)