Der Industriestandort Deutschland steht unter Druck. Während die Erzeugung von Energie immer klimafreundlicher werden muss, stellen steigende Preise und die volatile Versorgung durch Erneuerbare Energien (EE) eine Belastung dar. Ein Best-Practice-Projekt bei Omexom am Standort Uedem zeigt, wie Industrienetze diese Herausforderungen meistern und es Unternehmen zugleich gelingt, ihre Dekarbonisierung voranzutreiben.
Die Bundesregierung hat mit der Verschärfung des Klimaschutzgesetzes ihre Ziele zur Treibhausgasreduzierung noch einmal angehoben: Bereits 2030 sollen die Emissionen um 65 Prozent im Vergleich zu 1990 sinken – bis 2045 soll Deutschland insgesamt klimaneutral werden. Das bedeutet für die Industrie, die mit rund 19 Prozent hinter der Energiewirtschaft und dem Verkehr an dritter Stelle beim CO2-Ausstoß steht, dass sie ihren Energiebezug zunehmend auf EE umstellen muss. Aufgrund steigender Preise lohnt es sich für Unternehmen zudem immer mehr, zum einen Energie selbst zu erzeugen und sie zum anderen mittels Sektorenkopplung möglichst effizient zu nutzen.
Mit dem GridCal Node auch in Industrienetzen alle wichtigen Informationen in Echtzeit im Blick. (Quelle: BU Omexom Full-Service aus Uedem)
Während die Ziele den meisten Unternehmen klar sind, fehlt es ihnen an sinnvollen Konzepten zur Umsetzung. So sind sie sich weder über das vorhandene Potenzial bewusst, noch wissen sie, wie sie das Industrienetz am eigenen Standort entsprechend fit machen. Um diesem Dilemma zu begegnen, haben die Omexom Smart Technologies GmbH und die PSInsight GmbH zwei innovative Lösungen intelligent miteinander kombiniert. Wie das Konzept funktioniert und welche Vorteile sich daraus ergeben, zeigt die Umsetzung am Omexom-Standort im nordrheinwestfälischem Uedem.
WISSEN, WAS MÖGLICH IST
Wie viel grüne Energie lässt sich auf dem eigenen Betriebsgrundstück erzeugen und wie viel CO2 damit einsparen – und lohnt sich das überhaupt? Damit Unternehmen hier nicht mehr im Ungewissen bleiben, hat die VINCI-Energies-Marke Omexom, ein Infrastrukturdienstleister für Kommunen, Unternehmen und Netzbetreiber, die Softwarelösung Decarbo:tec (Decarbonization: Check through initial technical and economic calculations) entwickelt. Mittels technischer und wirtschaftlicher Berechnungen lässt sich zum einen das Energiepotenzial aus der möglichen Flächennutzung (Photovoltaik-, Windkraft-, Bestandsanlagen etc.) und dem Rückgriff auf Sektorenkopplung (Batteriespeicher, Elektrolyse, E-Mobilität etc.; Stichwort Power-to-X) erheben. Anhand von Vergleichen, Einsparpotenzialen und Kostenanalysen kann zum anderen eine klare Tendenz der Wirtschaftlichkeit vorgenommen werden.
Was die Software zu leisten im Stande ist, zeigt das Beispiel des Omexom-Standorts in Uedem. Als Basis dient ein 15-Minuten-Lastprofil am Netzanschlusspunkt – die Daten dazu lassen sich etwa durch die Systemlösung GridCal von PSInsight erheben, die zur Netzdigitalisierung dient und in einem zweiten Schritt unter anderem die notwendige Netzautomatisierung ermöglicht. Hinzu kommen eine Flächenkennzeichnung für Energieerzeugung und potenziell gewünschte Maßnahmen zur Sektorenkopplung. So verfügt der Standort in Uedem neben dem regulären Netzanschluss über eine Photovoltaik (PV)-Anlage (derzeit 910 m2-Nutzfläche). Diese wird im Rahmen eines Demonstrationsprojekts mit einem Elektrolyseur zur Herstellung des Eigenbedarfs von grünem Wasserstoff für den Fuhrpark und einem Batteriespeicher ergänzt.
ÜBERSICHT SORGT FÜR ENERGIE- UND KOSTENTRANSPARENZ
Anhand von grafisch aufbereiten Dashboards zeigt Decarbo:tec die einzelnen Metriken wie Überschuss, Netzbezug, PV-Erzeugung oder Leistung aus Batterie als tageweite Mittel- oder als 15-Minuten-Werte.
Insgesamt erreicht Omexom in Uedem dank der PV-Anlage eine Autarkie von 40 Prozent bei einem Eigenverbrauchsanteil von 36 Prozent. Durch die Wasserstoffproduktion für den eigenen Fuhrpark steigt der Eigenverbrauchsanteil auf 38 Prozent. Schließlich führt der Batteriespeicher zu einem Eigenverbrauchsanteil von 54 Prozent – bei einer zugleich erreichten Autarkie von 58 Prozent. Unter Berücksichtigung aller Kosten und der Einnahmen amortisiert sich das System im Falle von Omexom nach acht Jahren. Nach 20 Jahren erreicht es nach aktuellem Stand eine Rentabilität von fast 230 Prozent.
KLUGE INVESTITIONSENTSCHEIDUNGEN REALISIEREN
Die Lösung Decarbo:tec kann demnach in Abhängigkeit des (geplanten) Ausbaus des Industrienetzes eines Unternehmens (Last, PV- oder Windkraft-Erzeugung, mit/ohne Batteriespeicher/Elektrolyseur) Grobkonzepte erstellen, die Investitionsentscheidungen deutlich verbessern. Um die dazu notwendigen Lastprofile möglichst einfach zu erhalten, kann die GridCal-Systemlösung von PSInsight sofort zum Einsatz kommen. Sie ist bimodal aus Software- und Hardware-Komponenten aufgebaut und ermöglicht die problemlose Netzdigitalisierung im Retrofit oder für Neustationen. Die Lösung wurde zunächst für den Einsatz in öffentlichen Verteilnetzen entwickelt, kann aufgrund der hohen Flexibilität aber genauso in Industrienetzen verwendet werden. So gelingt es einer Netzstation mithilfe des GridCal Node (GCN) dezentral hochauflösende Betriebsmessgrößen einschließlich Powerquality-Analysen in Echtzeit auszuwerten und zu archivieren. Zudem behält der Netzbetreiber dank nicht vorhandenem Cloud-Zwang zu jeder Zeit die Hoheit über seine Daten.
Tagesgemittelte Ganzjahresbetrachtung der Energiemengen in Bezug auf das Jahreslastprofil des betrachteten Unternehmens inklusive Batterieladezustandsermittlung. (Quelle: BU Omexom Full-Service aus Uedem)
Als zentrale Server-Instanz zur Verwaltung von mehreren Netzstationen und Hardwarekomponenten dient der GridCal Operator (GCO), der auf den unternehmenseigenen Servern installiert werden kann. Dieser greift auf die durch den GCN erhobenen realen Messwerte und Lastprofile zu, um damit komplexe Netzberechnungen, Simulationen und Optimierungen durchführen zu können. Die Vorteile, die sich hierdurch erreichen lassen, sind vielfältig: So können Unternehmen ihr Industrienetz dezentral analysieren und allem voran durch vollständige Automatisierung ihr digitales Verteilnetz zukunftssicher verwirklichen. GridCal von PSInsight stellt damit eine optimale Ergänzung von Omexoms Decarbo:tec dar, indem die Messdaten nicht nur hochauflösend und in Echtzeit bereitgestellt werden können. Denn im nächsten Schritt lässt sich so auch die Digitalisierung und Automatisierung eines Industrienetzes realisieren, wodurch sich die Verteilung des Stroms zwischen Erzeugern wie PV-Anlagen und Verbrauchern deutlich effizienter steuern lassen. Ein wichtiger Beitrag zur Verbesserung der Energiebilanz, zur Dekarbonisierung der Industrie und schließlich, um eine höhere Wettbewerbsfähigkeit zu erlangen.
Mehr unter www.gridcal.com und www.omexom.de/smart-energy
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