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Forschung & Entwicklung

Förderprogramme der EU

Forschung und Entwicklung

Durch die zunehmende Globalisierung der Märkte in den letzten Jahren und die damit verbundene Frage der Standortsicherung hat die Automatisierung in den produzierenden Unternehmen weiter an Stellenwert gewonnen.

Für die Erarbeitung von Automatisierungs- und Rationalisierungslösungen steht Ihnen unsere Abteilung Forschung und Entwicklung mit einem umfangreichen Know-how zur Verfügung.
Erarbeitet werden stets kundenspezifische Lösungen in den unterschiedlichsten Branchen wie beispielsweise in der Automobilindustrie, im Maschinenbau sowie in Sekundär-Rohstoffverwertungszentren, aber auch im Bereich der industriellen Messtechnik und Sensorik.

Wir stellen bei Automatisierungslösungen den Menschen stets in den Mittelpunkt. Daher wird bei der Projektierung von Rationalisierungs- und Automatisierungsvorhaben stets großer Wert auf die enge Einbindung des Kunden und die Findung des optimalen Automatisierungsgrades gelegt. So wird das Projektziel durch den Know-how-Zuwachs beim Kunden ergänzt.

Wir bieten dabei unseren Kunden den Vorteil, dass sie eine durchgängige Lösung von der Planung bis hin zur Realisierung aus einer Hand erhalten. Hierzu wird von uns ein sehr breites Projektierungsspektrum angeboten, welches Machbarkeitsstudien, Potentialanalysen, Produktgestaltung bis hin zur Technologieentwicklung und Prototypenrealisierung abdeckt. Die stets maßgeschneiderten Lösungen sind dabei von pragmatischen Ansätzen geprägt, bei denen Wirtschaftlichkeit, Produktivität und Flexibilität im Vordergrund stehen.

WindNODE - Das Schaufenster für intelligente Energie aus dem Nordosten Deutschlands

Im Rahmen der Energiewende soll in Deutschland ein stetig wachsender Anteil der Stromproduktion aus erneuerbaren Energieträgern erfolgen. Gleichzeitig werden der Ausstieg aus der Atomenergie und die Reduzierung der Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern vorangetrieben.Wir sind davon überzeugt, dass nur ein durch kommunale Hand geführtes Energiemanagementsystem in der Lage ist, diesen Ausbau ökologisch und vor allem ökonomisch tragbar zu gestalten.

Projektlaufzeit: Dezember 2016 bis November 2020

Dieses Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

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Windnode
Im Rahmen von WindNODE soll dieses kommunale Energiemanagementsystem (KEMS) weiter entwickelt werden, dessen Ziel die Erfassung von Messwerten und die Visualisierung in Bezug auf die jeweiligen Energienetze (u.a. Wärme, Strom, Gas) ist. Des Weiteren soll eine Simulationsumgebung zur Analyse der Wirtschaftlichkeit bei der Einbindung von regenerativen Erzeugeranlagen und Batteriespeichern in einem Verbundnetz geschaffen werden. Das KEMS soll dabei verschiedene Erkenntnisse erbringen. Zum Beispiel welche Randbedingungen zur Integration von z.B. P2G-Anlagen (Power-to-Gas) notwendig sind, damit diese wirtschaftlich arbeiten können. Damit werden die bestehenden Netze der kommunalen Stadtwerke „intelligent“ gemacht und dem Betreiber wird es somit ermöglicht, bisher ungenutzte erneuerbare Energien verwenden zu können und einen Beitrag zur Energiewende leisten zu können. Gleichzeitig sollen dabei auch wirtschaftliche Anreize gebildet werden. Nur so kann gewährleistet werden, dass sowohl Energieerzeuger als auch Energieverbraucher ein Interesse an der Energiewende ausbauen. Ein wesentlicher Bestandteil ist der Test neuer, technologieübergreifender Businesskonzepte für die Vermarktung von Energie, insbesondere von Regelleistung (z.B. Primärregelleistung) des verbundenen Gesamtkraftwerkes. Die projekttechnische Unterstützung erfolgt durch die Stadtwerke Cottbus als Industriepartner und die b-tu Cottbus-Senftenberg für die wissenschaftliche Begleitung.
Der Demonstrator Kommunales Energiemanagementsystem (KEMS) am Standort Cottbus wird eine Musterlösung, in einer großflächigen Modellregion („Schaufenster“) für eine klimafreundliche, sichere und effiziente Energieversorgung, bei hohen Anteilen schwankender Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie. Im Zentrum stehen dabei die intelligente Vernetzung von Erzeugung und Verbrauch sowie der Einsatz innovativer Netztechnologien und Netzbetriebskonzepten. Es wird, fokussiert auf die digitalisierte Flexibilisierung, einen konkreten praktischen Beitrag leisten, um die technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Herausforderungen der Energiewende der nächsten Jahrzehnte anzugehen. Das Projekt demonstriert und thematisiert damit zentrale Herausforderungen der Energiewende wie Systemintegration, Flexibilität, Versorgungssicherheit, Systemstabilität und Energieeffizienz sowie den Aufbau intelligenter Energienetze und Marktstrukturen.

Einsatzplanung von kommunalen KWK-Systemen

Software-Tool zur Einsatzplanung von kommunalen KWK-Systemen mit Integration von Speicherkomponenten.
Ein F+E Verbundvorhaben zwischen der IBAR Systemtechnik GmbH und der BTU Cottbus-Senftenberg

Die Ausgangssituation
Nach den Plänen der Bundesregierung soll die Stromerzeugung in Deutschland bis zum Jahr 2050 bis zu 80 Prozent aus erneuerbaren Energien erfolgen. Diese Entwicklung ist im Hinblick auf Faktoren wie Versorgungssicherheit, Preiswürdigkeit, Akzeptanz in der Bevölkerung sowie hinsichtlich Klima- und Umweltschutz nicht mehr wegzudenken. Leider sind diese Energien bisher aufgrund der Mindestlastbeschränkungen von Kraft-Wärme-Kopplungs-Systemen (KWK) nur bedingt regelfähig, so dass einerseits Überschussenergien nicht vollständig genutzt werden und andererseits erhöhte Energiemengen nicht gestellt werden können.

Die Idee
Die Herausforderung besteht demzufolge darin, die aus Sonnen- und Windkraft erzeugte Energie speicherbar zu machen, um sie mit dem stark schwankenden Energiebedarf zu synchronisieren.

Das Verbundvorhaben
Das F&E-Team der IBAR Systemtechnik GmbH hat sich dieser Herausforderung gestellt und an der Entwicklung eines standardisierten Software-Tools zur Integration von Speicherkomponenten in industrielle und kommunale KWK-Systeme gearbeitet. Dabei wurde das technologische Know-how der IBAR Systemtechnik GmbH mit dem wissenschaftlichen Know-how der BTU Cottbus-Senftenberg vereinigt. Erfahrungen aus bisher realisierten Automatisierungslösungen wurden mit Erfahrungen aus den Bereichen der Effizienzsteigerung und Flexibilisierung von Kraftwerkstechnologien sowie der Integration von Erneuerbaren Energien in die bestehende En-ergieversorgung gekoppelt. Dadurch würden künftig kommunale KWK-Betreiber in der Lage sein, eine stabile und nachhaltige Energieversorgung sicherzustellen. Ebenso wäre es Energieversorgern möglich, neue anlagenspezifische Einsatzmöglichkeiten zu entwickeln und anlagennah zu testen.
Über eine skalierbare Oberfläche könnten sämtliche Anlagenkomplexe implementiert werden. Das entwickelte Tool würde Empfehlungen für zusätzlich zu installierende Speicherkomponenten freigeben, die dann wiederum im System integriert werden könnten.

Ein Ausblick
Das Vorhaben wurde mit Mitteln des Ministeriums für Wirtschaft und Europaangelegenheiten des Landes Brandenburg und der EU gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt der Veröffentlichung liegt beim Autor. Es bildet einen wichtigen Beitrag für ein zukünftig sicheres und effizientes Energiesystem auf der Basis von Erneuerbaren Energien. Da ein derartiges Produkt bisher noch nicht auf dem Markt ist, hätten beide Verbundpartner bei Projektrealisierung einen zeitlichen und technologischen Vorsprung.

Energieleitzentrale – Herausforderung für die Ingenieure von morgen

Die Investition in Forschung und Entwicklung ist ein elementarer Bestandteil unserer Firmen-philosophie. Im Umfeld der Hochschule Senftenberg und der BTU Cottbus haben wir innovative Forschungsprojekte initiiert, die uns neue Verfahren, Produkte und das Wichtigste, junge Ingenieure ins Unternehmen gebracht haben. Im Rahmen von Werkstudentenverträgen mit Unterstützung unserer Studenten beim Schreiben ihrer Bachelor- und Masterarbeiten konnten wir bereits eine Vielzahl von gut ausgebildeten und hoch motivierten Mitarbeitern gewinnen.
Diese Art der Nachwuchskräftegewinnung wollen wir auch in Zukunft verstärkt ins Auge fassen. Dabei arbeiten unsere Werkstudenten und Innovationsassistenten vor allem an der Entwicklung unserer Energieleitzentrale, mit welcher sich langfristig Ressourcen einsparen lassen und mit welcher wir die Stadt Cottbus fachlich und technisch begleiten möchten. Dieses F&E-Projekt wird durch das Ministerium für Arbeit, Soziales, Gesundheit, Frauen und Familie aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) des Landes Brandenburg gefördert.

Entwicklung eines Software-Tool für "Power to heat" (P2H) Anlagen

Das  F&E-Verbundvorhaben  „Modulentwicklung Software-Tool für die Einsatzplanung und Steuerung von „Power to heat“ (P2H) Anlagen zur effizienten Nutzung überschüssiger, ansonsten nicht nutzbarer Erneuerbarer Energien“ der  IBAR  Systemtechnik  GmbH  und  der  BTU  Cottbus-Senftenberg  beinhaltet  zwei  wesentliche  thematische  Schwerpunkte,  welche  aufeinander aufbauen und sich gegenseitig ergänzen:

Teilprojekt der IBAR Systemtechnik GmbH:  
„Entwicklung  eines  modularen  Software-Tools  der  Einsatzplanung  und  Steuerung von „Power to heat“ Anlagen zur effizienten Nutzung überschüssiger, ansonsten nicht nutzbarer EE.“
Entwicklungsschwerpunkt  ist  die  programmiertechnische  Entwicklung  von  energietechnischen  Algorithmen  und  Modellen  in  eine  Software  für  die  Einsatzplanung/Steuerung von P2H-Anlagen.“

Teilprojekt der BTU Cottbus-Senftenberg:  
„Entwicklung von Algorithmen für das Software-Tool der Einsatzplanung und Steuerung von „Power to heat“ Anlagen zur effizienten Nutzung überschüssiger, ansonsten nicht nutzbarer EE.“

In einem zukünftigen Energieversorgungssystem mit 80% und mehr Anteile an der Energiebereitstellung  durch  EE  werden  Systemdienstleistungen  (SDL),  wie  die  Bereitstellung  von  Regelleistung  in  engem  Zusammenspiel  mit  neuen  intelligenten Speicherkonzepten auf allen Versorgungsebenen, zunehmend an Bedeutung gewinnen. Das Power to heat Konzept bedeutet die Umwandlung von Strom in Wärme in einem  Versorgungssystem,  welches  Wärme  entweder  aus  Strom  oder  fossilen Brennstoffen erzeugen kann. Ein klassisches Beispiel ist das Fernwärmesystem eines Stadtwerkes.
P2H bietet die Möglichkeit, bei geringen Investitionskosten Strom aus EE zu integrieren,  bevor  dieser  sonst  abgeregelt  werden  müsste.  Die  eingesetzten  technischen Komponenten  sind  ausgereift.  P2H  ermöglicht  erhebliche  volkswirtschaftliche  und CO2- Einsparungen. Wärmenetze sind besonders geeignet als „Sammelbecken“ für EE  und  niederkalorische  Abwärmepotenziale.  Notwendige  Versorgungsstrukturen sind vor allem im Bereich der Stadtwerke vorhanden. P2H kann ebenfalls die Must-run  Kapazitäten konventioneller  Kraftwerke  im  Strommarkt  reduzieren.  Es  ist  eine Situation entstanden die besonders von Stadtwerken eine flexible und schnelle Anpassung an die Markbedürfnisse und damit an ureigenste Bedürfe der Ergebnisverbesserung verlangt.

Dieses F&E-Projekt wird mit Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) unterstützt.