Open Access

-

Bei der Einführung von IT-Systemen zur Unterstützung des Energiemanagements produzierender Unternehmen wird oft erst während der Integration festgestellt, welche zusätzlichen Funktionen, Datenschnittstellen und Zugriffsrechte der User benötigt werden. Oft fehlt es den Unternehmen an einer Übersicht der benötigten und möglichen Funktionalitäten des Energiemanagementsystems und den jeweils spezifischen Anforderungen an Datenbedarf, Datentransfer und Schnittstellen zur bestehenden IT-Systemlandschaft. Ziel der Arbeit ist es einen Funktionskatalog für Energiemanagementsysteme zu erstellen, der den Nutzen und die Anforderungen der einzelnen Funktionen systematisch beschreibt. Die Arbeit soll dabei die folgende Frage beantworten: " Wie können Energiemanagementfunktionen systematisch spezifiziert und inklusive der jeweiligen Anforderungen an die IT-Systemlandschaft beschrieben werden?" Im Einzelnen sind folgende Arbeitspakete zu bearbeiten: • Identifikation der Funktionalitäten von Energiemanagementsystemen für produzierende Unternehmen • Erstellung einer systematischen Beschreibung der Funktionalitäten • Ableitung einer Systematik zur Anforderungsbestimmung der Einzelfunktionalitäten • Diskussion und Validierung der Ergebnisse mit Unternehmen

Ziel der Arbeit ist die Herleitung eines Modells, das die Informationswirtschaft an den Lean-Prinzipien ausrichtet. Für Unternehmen soll durch das Modell ein Leitfaden erstellt werden, anhand dessen die Informationswirtschaft effektiver und effizienter ausgestaltet werden kann.

Im Rahmen dieser Masterarbeit soll ein Werkzeug entwickelt werden, welches für historische Lastgänge den Stromeinkauf an der EEX hinsichtlich des Einkaufspreises optimiert und damit einen Benchmark-Wert für einen prognosebasierten Stromeinkauf liefert. Hierfür sind zunächst Stromhandelsplätze auf ihre Restriktionen und Strukturen zu analysieren. In einem zweiten Schritt erfolgt die Formulierung des Stromeinkaufs als MILP und die rückblickende Optimierung historischer Lastgänge hinsichtlich des Stromeinkaufpreises, sodass anhand des Optimums ein oberer Benchmark gesetzt werden kann. Für die Durchführung der Arbeit werden historische Stromverbrauchsdaten von drei Unternehmen zur Verfügung gestellt. Das lineare Optimierungsproblem (MILP) wird anschließend als deterministisch bestimmtes Optimum und Referenz für den Einkauf der Lastgänge gelten. Parallel zu der MILP-Optimierung wird der Stromeinkauf als spieltheoretisches Problem betrachtet. Durch eine Variation des Spielablaufs werden Lösungen entlang der Pareto-Front ermittelt. Diese Ergebnisse können anschließend bewertet und mit denen des MILP verglichen werden, um Rückschlüsse auf die Qualität der Spiele zu ziehen. Der Ablauf dieser "Spiele" wird betrachtet und auf etwaige Heuristiken bezüglich Stromeinkaufsstrategien untersucht.

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.