Deutschland erzeugte 2023 bereits 56 % seines elektrischen Energiebedarfs aus regenerativen Quellen. Auf dem Weg zur Klimaneutralit?t ist es wichtig, dass auch die Bedarfsseite ihre elektrischen Lasten flexibler – also zeitlich verschiebbar – gestaltet. In den kommenden Jahren wird die Ausweitung der zeitvariablen Strompreise erwartet, was die Flexibilit?t der industriellen Abnehmer weiter motiviert. Daran forscht auch das Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualit?tswissenschaft (BIMAQ) der Universit?t Bremen am Beispiel von kleinen und mittelst?ndischen Brauereien.
Diese Industriebranche weist einen hohen Energieverbrauch auf, was sich stark auf die Produktionskosten niederschl?gt – noch. Denn im Projekt BrewFlex wird nun das Potenzial der Flexibilisierung von elektrischen Lasten exemplarisch untersucht. ??ber die Flexibilisierung hinaus untersuchen wir zudem die Verbrauchsoptimierung durch Effizienzsteigerung“, sagt Yannik Sch?dler, wissenschaftlicher Mitarbeiter am BIMAQ. Er leitet seitens des Uni-Instituts die Forschungen zu diesem Thema.
Fokus liegt auf kleinen und mittleren Brauereien
?Der Fokus liegt deshalb auf kleinen und mittelst?ndischen Brauereien, weil sie den gr??ten Teil der deutschen Brauereien ausmachen. Ihnen fehlen h?ufig die Ressourcen, effizienter und flexibler zu werden“, erl?utert Sch?dler. ?Um vertrauenswürdige Ergebnisse zu erzielen, bilden reale Messdaten die Basis der Analysen.“ Für die Datenerhebung, -aufbereitung und -analyse ist das Messtechnik-Institut BIMAQ der Universit?t Bremen zust?ndig. Das Know-how zu betriebswirtschaftlichen Aspekten und kluger Kommunikation kommt von der Vereinigung Deutscher Wissenschaftler e. V. (VDW), das zum Brauprozess und typischen Abl?ufen in einer Brauerei von der Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei in Berlin e.V. (VLB).
Dieses Konsortium hat bereits erste Daten erhoben, Brauereien besucht und aus Lastg?ngen verschiedener Anlagen ein theoretisches Flexibilisierungspotenzial bestimmt. Dieses wurde mit den Randbedingungen des Brauprozesses und einigen technischen Randbedingungen abgeglichen. ?Aus den Daten haben wir das technisch umsetzbare Flexibilisierungspotenzial ermittelt“, sagt Yannik Sch?dler. ?Dieses wiederum wurde mit den betriebswirtschaftlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen – zum Beispiel Dienstpl?nen – abgeglichen. Ergebnis war für BrewFlex das betriebswirtschaftlich realisierbare Potenzial.“
Als zentrales Ergebnis des Projekts wird nun eine Internetseite entwickelt, mit deren Hilfe die Unternehmen eine erste Absch?tzung ihres individuellen Flexibilisierungspotenzials erhalten und sich anonym mit anderen Brauereien vergleichen k?nnen.
Effizienzsteigerung ist gewollt – aber wie umsetzen?
Das zweite Ziel ist eine Hilfestellung zur Verbrauchsoptimierung. Gespr?che mit der Brauindustrie ergaben, dass viele KMU-Brauereien die Effizienzsteigerung durchaus im Blick haben. ?Sie sind sich allerdings unsicher, mit welchen Anlagen sie beginnen sollen, um schnellstm?glich ihre Verbr?uche zu reduzieren“, so der Bremer Ingenieurwissenschaftler. Im Projekt wurde die Idee erarbeitet, eine m?glichst niedrigschwellige Hilfe zu dieser Entwicklung zu leisten, indem man die Effizienz einer Brauerei anonym mit Brauereien der gleichen Gr??enordnung vergleicht. Konkret soll diese Option auch beinhalten, die spezifischen Energieverbr?uche mit Differenzierung einzelner (energieintensiver) Brauereisektoren, zum Beispiel Kühlanlage oder Abfüllanlage, vergleichen zu k?nnen. Allgemeine Handlungsempfehlungen zur Optimierung in den einzelnen Sektoren runden das Online-Tool ab.
Diese beiden Werkzeuge werden der Brauereiindustrie demn?chst auf einer Projektwebseite zur Verfügung gestellt. ?Das Tool ersetzt nicht den Energieberater, sondern gibt konkrete Hinweise, ob und an welchen Stellen es sich lohnt, diesen gegebenenfalls zu Rate zu ziehen“, so Sch?dler. ?Die M?glichkeit eines anonymen Vergleichs der Effizienz ist in unseren Gespr?chen stets auf ein hohes Interesse gesto?en, sodass wir hohen Nutzerzahlen entgegenblicken.“
Hohes Einsparpotenzial vor allem bei der Lagerung
Zwischenfazit: Es steht bereits fest, dass eine ?klassische Flexibilisierung“ der Prozessschritte des Maischens, des Abl?uterns, des Kochens und des Kühlens der Würze sowie der Abfüllung wenig Aussicht auf Erfolg hat (unter 5 % Ersparnis bei hohem organisatorischem Aufwand). ?Aber wir haben herausgefunden, dass die Lagerung ein hohes Potenzial bietet. Zur Lagerung wird das Bier momentan auf etwa 0° Celsius gekühlt, l?sst sich aber in einem 2° Celsius breiten Intervall um diese Temperatur qualit?tsneutral lagern. Hier bietet sich eine Verschiebung des Kühlens um einige Stunden an, um beispielsweise die Einspeisung einer Photovoltaik-Anlage optimal zu nutzen.“ Die Tr?gheit des Systems sei in der Regel gro? genug, sodass das vorgegebene Temperaturintervall nicht verlassen wird.
Im noch bis 2025 laufenden Projekt sind künftig noch Betrachtungen einiger Spezialf?lle und die effiziente Kommunikation der Ergebnisse mit der Industrie geplant. Zudem wird an der ?bertragbarkeit der BrewFlex-Ans?tze auf andere Branchen gearbeitet.
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https://www.bimaq.de/de/forschung/projekte/brewflex/
www.uni-bremen.de
Fragen beantwortet:
Yannik Sch?dler
Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualit?tswissenschaft (BIMAQ)
Universit?t Bremen
Fachbereich Produktionstechnik – Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Telefon: +49 (0)421 218-64626
E-Mail: y.schaedlerprotect me ?!bimaqprotect me ?!.de
