Gefördertes Forschungsprojekt

Projekttitel (deutsche Übersetzung)

Industriecluster-Flexibilitätsplattform für nachhaltige Fabriken zur Reduzierung von CO2-Emissionen und der Förderung der Energiewende

Projektbeschreibung

Hintergrund

Am EU-Projekt FLEX4FACT sind insgesamt 23 Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus 5 Ländern beteiligt. Das Projekt dient dazu, ein durchgängiges Ökosystem zu entwickeln, das mit einem modularen Ansatz eine flexible Produktion in der Industrie ermöglicht und dort so die Voraussetzungen für Treibhausgasreduktionen und die Energiewende schafft.

Gesamtvorhabenziel

Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung von Lösungen, um starre Produktionsprozesse in flexible umzuwandeln und so eine stromnetzverträgliche und umweltfreundliche Produktion zu erreichen. Über ganz Europa verteilt werden dafür fünf Anwendungsfälle in unterschiedlichen Industriezweigen eingebunden. Die Produktionsprozesse sollen mit Hilfe von digitalen Tools nachgebildet werden, z.B. mittels digitaler Zwillinge, um Flexibilität und Verbrauchsanpassungen in industriellen Prozessen zu prognostizieren und nutzen zu können. Energieeinsparungen sollen durch effizientere Prozesse und die Nutzung überschüssiger Energien, wie z.B. durch Abwärmenutzung, realisiert werden. Die Energieflexibilität kann plattformbasiert aggregiert und an Netzbetreiber oder am Strommarkt vermarktet werden. Die Bereitstellung soll im Rahmen einer modularen, skalierbaren und interoperablen Systemarchitektur für spätere Erweiterungen von Industrieunternehmen erfolgen.

Entwicklungskonzept und Forschungsmethoden

Das Projekt FLEX4FACT zeichnet sich durch seine realen Anwendungsfälle und den modularen Aufbau des Gesamtsystems aus. Die einzelnen Module, wie der Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien, die Datenerfassung der Prozesse, die Auswertung von Energieströmen und Treibhausgasemissionen, die Modellierung der digitalen Zwillinge und die Vermarktungsplattform, werden in einer IT-Systemarchitektur zusammengeführt.

Einen zentralen Baustein stell dabei die Programmierung von digitalen Zwillingen dar, die eine Prognose des Energieverbrauchs und der Energieflexibilität ermöglichen. Ein Vergleich zwischen realen und prognostizierten Daten ermöglicht dabei die kontinuierliche Verbesserung der KI-basierten Modelle. Eine Analyse der Vermarktungsoptionen für Flexibilität auf europäischen Energiemärkten und als Instrumente der Stromnetzstabilisierung gehen in die Schaffung einer gemeinsamen Marktplattform ein.

Teilvorhabenziel der Hochschule Albstadt-Sigmaringen

An der Hochschule Albstadt-Sigmaringen werden insbesondere Aspekte der flexiblen Fahrplangestaltung in Produktionsprozessen durch digitale Tools, Energieeinsparungen und der Vermarktung von Flexibilität an europäischen Märkten wissenschaftlich untersucht.

Schlagworte

Industrie 4.0, Digitalisierung, Plattformen, THG-Emissionsreduktion, Energiewende, Nachhaltigkeit

Forschungsschwerpunkt

NESP | Nachhaltige Entwicklung - Smarte Materialien und Produkte
DITI | Digitalisierung - IT-Security - Industrie 4.0

Projektleitung

Interdisziplinäres Forschungsprojekt der Fakultäten BSM und ENG
Prof. Dr. Jessica Rövekamp