FLEX4FACT - Industrial cluster FLEXibility platform for sustainable FACTories to reduce CO2 emissions and to enable the energy transition

 

Ziel des Projekts FLEX4FACT ist die Nutzbarmachung von energietechnischer Flexibilität im Industriesektor. Im Zuge des Gesamtziels des EU Green Deals die Klimaneutralität innerhalb der europäischen Union bis zum Jahr 2050 zu erzielen, wird ein umfassender Ausbau der erneuerbaren Energien angestrebt. Mit der einhergehend steigenden Volatilität der Stromerzeugung nimmt der Bedarf nach großskaligen Flexibiltätsoptionen zu. Hierfür bietet der energieintensive Industriesektor ein großes Potential. Durch die Lastverschiebung von Produktionsprozessen können dem Energiesektor bislang unerschlossene Flexibilitäten bereitgestellt werden. Mithilfe der Installation von erneuerbaren Energieerzeugern und Energiespeichern und des standortübergreifenden Energieaustauschs von überschüssiger Prozessenergie können zusätzliche Flexibilitäten angeboten werden. Mit zunehmend schwankenden und steigenden Energiepreisen kann durch die Flexibilisierung eine Kostenreduktion von Produktionsprozessen erzielt und die Wettbewerbsfähigkeit energieintensiver Industrien gesichert werden. Gleichzeitig kann die Integration von erneuerbaren Energien gefördert und die Nachhaltigkeit von Produkten erhöht werden.

  FLEX4FACT Konsortium Urheberrecht: © SINTEF FLEX4FACT erste Pressemitteilung: https://www.sintef.no/en/latest-news/2022/flex4fact-integrating-more-renewables-in-the-industry-energy-mix/

Die seitens der RWTH Aachen University beteiligten Institute, Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen und der Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik, bringen ihre Expertise zu nachhaltiger Gebäudephysik und Anlagentechnik mit ein. Sie erweitern die Expertise des FLEX4FACT Konsortiums hiermit um Flexibilisierungs- und Nachhaltigkeitspotenziale durch eine ganzheitliche Betrachtung zwischen Industrieprozessen, Gebäude und Gebäudeenergiesystem.

 

In FLEX4FACT soll eine modular aufgebaute, digitale Plattform, die bislang unabhängig voneinander betrachtete Teillösungen für die Automation der Planung von Produktionsprozessen integriert, als End-to-End Lösung entwickelt werden. Die Plattform soll Industrieunternehmen bei der Ermittlung von Flexibilitätspotentialen von Produktionsstandorten und der Planung und Umsetzung eines energetisch optimierten Produktionsbetriebes unterstützen.

Die Teillösungen basieren auf der Entwicklung einer standardisierten und übertragbaren IT- und Monitoring-Infrastruktur für die Messung, Verarbeitung und Analyse von Prozessdaten.

Die Messdaten sollen für die Erstellung von digitalen Zwillingen der Produktionsprozesse genutzt werden. Die Modelle ermöglichen die Analyse komplexer Zusammenhänge und Synergien zwischen Produktionsprozess- und Maschinenparametern sowie dem Energieverbrauch. Somit können die energetische Flexibilität und das Potential für die Lastverschiebung von Produktionsprozessen identifiziert werden. Die physik-basierten Modelle sollen in Reduced-Order Modelle und datengetriebene Modelle überführt werden. Dadurch kann der Energiebedarf und die Treibhausgasemissionen der modellierten Produktionsprozesse in Echtzeit gemonitort und vorhergesagt werden.

Für die Planung und Integration von Energieerzeugungsanlagen und Energiespeichern in Produktionsstandorten sollen Optimierungsalgorithmen ausgearbeitet werden. Hierbei soll die Nutzung überschüssiger Energieströme aus Produktionsprozessen und lokaler Energieerzeugung sowohl innerhalb des Industriestandortes als auch standort- sowie sektorenübergreifend berücksichtigt werden.

Aufbauend auf den Informationen aus der energetischen Optimierung und dem digitalen Zwilling sollen auf zwei Ebenen Optimierungsalgorithmen für die automatisierte Zeitplanung von Produktionsprozessen aufgebaut werden.

Auf der lokalen Ebene sollen unter der Berücksichtigung der Energiekosten, der Energieeffizienz und der Treibhausgasemissionen Produktionsprozesse zeitlich geplant werden. Auf einer cloudbasierten Aggregationsplattform soll die Betrachtungsebene auf die Umgebung des Industriestandortes erweitert werden. Hierbei soll durch das Angebot und die Nachfrage energietechnischer Dienstleistungen durch die Einbindung externer Marktteilnehmer zusätzliche wirtschaftliche Flexibilitätspotentiale verfügbar gemacht werden.

Die Lösungen der Plattform sollen an fünf Use-Cases aus dem Industriesektor, die sich auf Nord- und Südeuropa verteilen, demonstriert werden. Hierbei zeichnen sich die beteiligten Industrieunternehmen durch unterschiedliche Produkttypen, Unternehmensgrößen und geographische Randbedingungen aus. Der modulare und standardisierte Ansatz der digitalen Plattform soll universell einsetzbar und auf alle über Europa verteilten Use-Cases übertragbar sein.

 

PROJEKTINFORMATIONEN UND PARTNER

Laufzeit:  3,5 Jahre

Start: 06/2022

Ende: 11/2025

Projektpartner: Sintef Manufacturing AS, Sintef Industry AS, Sintef Energy AS, Universitat Politècnica de Catalunya, Instituto tecnologico de Aragon, Steinbeis-Europa-Zentrum, Evolvere SPA societa benefit, Aingura, IIOT SL, Ikergune, We Plus S.p.a, Centro di competenza Start 4.0, Standard profil Spain SA, Inaventa solar AS, Seacsub SPA, Barna Steel SA, University College Cork, Capgemini Engineering, Fachhochschule Albstadt-Sigmaringen, Insitutt for energiteknikk, Stam SRL, Sener ingeniera and sistemas SA, Theben AG

Fördergeber: Europäische Kommission, Horizont Europa

Förderkennziffer: 101058657

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