Methodik für integrierte, standortweite Transformationskonzepte industrieller Liegenschaften, Teilvorhaben: Techno-Ökonomische Optimierung von Produktionsstandorten

Description: MISTRAL betrachtet die Abhängigkeiten zwischen verschiedenen organisatorischen Einheiten eines Unternehmens bei der Transformation thermischer, industrieller Energieversorgungssysteme. Dabei werden zeitlich veränderliche und unsichere Rahmenbedingungen sowie zeitlich gestaffelte Investitionsentscheidungen in einem modellgestützten Verfahren integriert. Der Fokus der Betrachtung liegt dabei auf Produktionsstandorten, welche sich durch thermische Netze auf verschiedenen Temperaturniveaus aus auszeichnen, die durch zentrale Energiewandler versorgt werden. Die Energie wird vom Energieeinkauf beschafft und anschließend durch interne Netzstrukturen verteilt. Die bereitgestellte Wärme/Kälte wird dann in den Produktionsprozess eingebracht oder innerhalb der Produktionsbetriebe weiter verteilt. Die Planung der Transformation ist komplex, da verschiedene Maßnahmen von unterschiedlichen Bereichen initiiert werden müssen. Einige Beispiele verdeutlichen dies: 1. Versorgungsbedingungen: Die Integration regenerativer Energieerzeuger erfordert eine Anpassung der Vorlauftemperaturen, was eine Synchronisation der Transformationspläne von Energieversorgung und Produktion nötig macht. 2. Abwärmenutzung: Zentrale Abwärmepotenziale, etwa aus der Drucklufterzeugung, beeinflussen konventionelle Erzeuger und führen zu netzübergreifenden Abhängigkeiten. 3. Veränderliche Netzstrukturen: Veränderungen in Temperaturanforderungen und Produktportfolio erfordern eine langfristige Betrachtung der Energiesystemtransformation im Kontext der Standort- und Produktstrategie. 4. Erneuerbare Prozesswärmeerzeugung: Elektrifizierung von Hochtemperatur-Prozesswärme erfordert eine Integration thermischer und elektrischer Infrastruktur. Konventionelle Planungsverfahren reichen für diese ganzheitliche Betrachtung nicht aus, daher werden Methoden des Operations Research und der mathematischen Optimierung eingesetzt.

SupportProgram

Tags: Abwärmenutzung ? Elektrifizierung ? Vorlauftemperatur ? Energieversorgung ? Produktionstechnik ? Abwärmepotenzial ? Planungsverfahren ?

Region: Hessen

Bounding boxes: 9° .. 9° x 50.55° .. 50.55°

License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Technische Universität Darmstadt (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2025-04-01 - 2028-03-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub-project: Techno-economic optimization of production sites
  Description: MISTRAL considers the dependencies between different organizational units of a company in the transformation of thermal, industrial energy supply systems. In doing so, time-varying and uncertain framework conditions as well as time-staggered investment decisions are integrated in a model-based process. The focus of the analysis is on production sites that are characterized by thermal networks at different temperature levels that are supplied by central energy converters. The energy is procured by energy purchasing and then distributed through internal network structures. The heat/cooling provided is then fed into the production process or distributed further within the production plants. Planning the transformation is complex, as various measures have to be initiated by different departments. A few examples illustrate this: 1. supply conditions: The integration of renewable energy generators requires an adjustment of the supply temperatures, which makes it necessary to synchronize the transformation plans of energy supply and production. 2. waste heat utilization: Central waste heat potentials, for example from compressed air generation, influence conventional generators and lead to cross-grid dependencies. 3. changing network structures: changes in temperature requirements and product portfolios require a long-term view of the energy system transformation in the context of the location and product strategy. 4. renewable process heat generation: Electrification of high-temperature process heat requires integration of thermal and electrical infrastructure. Conventional planning methods are not sufficient for this holistic approach, which is why methods of operations research and mathematical optimization are used. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1139694

Status

Aktiv

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