An der ETA-Fabrik werden am PTW vielfältige Fragestellungen der energie- und ressourceneffizienten Produktion mittels Simulation in Modelica/Dymola untersucht. Dazu gibt es nun auch ein Tutorium als Master-Lehrveranstaltung, das Studierenden praxisnahe Einblicke in die Anwendung dieser Simulationstechnologie ermöglicht. Hier erfahren Sie mehr. Die Simulation gilt im Rahmen des Konzepts der Digitalen Fabrik als etabliertes Werkzeug zur Analyse und Bewertung komplexer Systeme und Prozesse. In der energieorientierten Fabrikplanung können damit Planungsaufgaben über den gesamten Lebenszyklus der Fabrik hinweg unterstützt werden. In der Forschungsgruppe ETA wird die Simulation am Fallbeispiel der ETA-Fabrik und weiterer technischer Demonstratoren von Industrieprozessen – stets mit dem Bezug zu Fragestellungen der Energie- und Ressourceneffizienz in der industriellen Produktion – angewendet. Vor diesem Hintergrund wurde am PTW das Tutorium „Simulation von Versorgungssystemen in der Produktion“ ins Leben gerufen. Hauptziel der Master-Veranstaltung ist es, Studierende in die Simulation als ein mögliches Werkzeug zur Unterstützung der Entscheidungsfindung im Rahmen energieorientierter Planungsprozesse einzuführen. Als Methode kommt hier die kontinuierliche Simulation mit Modelica/Dymola zum Einsatz. Der Betrachtungsfokus liegt dabei vor allem auf Betrieben der Metall verarbeitenden Industrie. Neben der Vermittlung theoretischer Grundlagen stehen in der Veranstaltung die Durchführung von Rechnerübungen zur praktischen Anwendung der Modellierung und Simulation im Vordergrund. In einem Abschlussprojekt untersuchen die Studierenden ein Fallbeispiel von realer Komplexität nach dem Vorbild der ETA-Fabrik. Die neue Lehrveranstaltung findet nun jährlich im Wintersemester statt.

In Städten schlummert viel Potenzial: Abwärme beispielsweise, die ungenutzt aus Industrieanlagen strömt. In Gebäuden mit intelligentem Energiemanagement wird diese Wärme wertvoll. Diese Potenziale wollen die Mitarbeiter*innen des PTW in Zusammenarbeit mit Expert*innen aus Darmstädter Hochschulen und Wirtschaft sowie der Wissenschaftsstadt Darmstadt mit dem nun gestarteten Reallabor DELTA (kurz für „Darmstädter Energie-Labor für Technologien in der Anwendung“ (www.delta-darmstadt.de)) nutzen – und urbane Energiesysteme effizienter, flexibler und klimafreundlicher machen.

Am vergangenen Freitag war Startschuss für das Verbundprojekt KI4ETA. Das Konsortium mit 12 Forschungspartnern aus Wissenschaft und Industrie unter Leitung des PTW der TU Darmstadt hat das Ziel den Energieregelkreis der Fabrik zu schließen – von der Feldebene bis in die Cloud. In KI4ETA sollen

Im Oktober 2020 hat Dominik Flum Seine Doktorarbeit zum Thema „Eine Methode zur modellbasierten Planung energieoptimierter Kälte- und Wärmeversorgungssysteme in Produktionsbetrieben“ erfolgreich abgeschlossen.

Lösungen zur urbanen Energiewende in die breite Anwendung bringen – dieses Ziel verfolgt das Forschungsprojekt DELTA. Nach erfolgreichem Projektstart wurde nun auch die Kickoff-Veranstaltung in digitaler Form abgehalten. Ein Mitschnitt des Livestreams steht nun zur Verfügung.

Der steigende Anteil erneuerbarer Energien sorgt für immer größere Schwankungen in der Stromerzeugung. Wie die Industrie als größter Stromverbraucher in Deutschland einen Beitrag dazu leisten kann, sich dem schwankenden Energieangebot flexibel anzupassen, wurde am PTW im Rahmen des vom BMWi geförderten Forschungsprojekt „PHI Factory – Flexible Fabriknetzführung“ untersucht. Im Rahmen des Projekts wurde das Kühlsystem einer Werkzeugmaschine mit einer effizienten Kältemaschine und einem innovativen Phasenwechselmaterial-Speicher ausgestattet. Durch den Versuchsaufbau konnte gezeigt werden, dass die Kühlleistung in Zeiten eines geringen Angebots Erneuerbarer Energien zeitweise verschoben und somit Strompreisschwankungen genutzt werden können.

Ressourceneffizienz durch Digitalisierung industrieller Produktionsprozesse? Ja, bitte! Das PTW Darmstadt und die Partner des ArePron-Transferprojekts veröffentlichen relevante Projektergebnisse, gemeinsam mit dem Hessischen Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Wohnen und der Hessen Trade & Invest GmbH, in einem Praxisleitfaden.

Zur Untersuchung, wie die Energienachfrage klimatisierter Produktionsumgebungen in Zukunft flexibel an das immer stärker schwankende Energieangebot aus erneuerbaren Energien angepasst werden kann, wurde in der ETA-Fabrik des PTW im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsprojekts „SynErgie“ und in Kooperation mit dem Institut für Statik und Konstruktion (ISMD) ein innovativer, energieflexibler Klimaraum gebaut. Damit ist es möglich, das Flexibilisierungspotential von klimatisierten Produktionsumgebungen bei verschiedenen Betriebsstrategien zu analysieren. So kann zum Beispiel die thermische Speicherkapazität der Raumhülle und des Rauminhalts für eine zeitliche Verschiebung des Strombezugs der Kühlung oder Heizung genutzt werden.

Wie Stadtquartiere energieoptimiert interagieren können – dieser Fragestellung widmet sich das Darmstädter Energie-Labor für Technologien in der Anwendung (DELTA). Als Schaufenster für die urbane Energiewende zeigt das Projekt Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz und -flexibilisierung auf. Dazu dienen geplante Umsetzungen wie die Übergabe industrieller Abwärme an Fernwärmenetze oder die Erzeugung von Wasserstoff am Müllheizkraftwerk in Darmstadt. Insgesamt sollen durch das Projekt 14.500 t CO2 pro Jahr eingespart werden. Das PTW übernimmt gemeinsam mit dem Institut für Statik und Konstruktion die Koordination des Großprojektes mit einem Volumen von 110 Mio. Euro. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. DELTA Darmstadt

Die energieflexible Fabrik | Wärmetechnik

Energieverschwendung | Tutorial

Die energieflexible Steuerung von Anlagen ermöglicht es, Energie dann zu nutzen, wenn sie möglichst Ressourceneffizient zur Verfügung steht. Wenn produziert wird, während die Sonne scheint, kann zum Beispiel Solarenergie besser genutzt werden. So kann der CO 2 -Fußabdruck von Fabriken und Produkten gezielt reduziert werden.

Einführung | Tutorial Im Projekt ETA-Transfer sollen komplexe Energieeffizienzmaßnahmen für Unternehmen einfach zugänglich gemacht werden. Diese Maßnahmen erfordern häufig ein tiefes Verständnis der Systemzusammenhänge und sind daher bisher nicht weit verbreitet.

Der Hybridspeicher ETA290 und die intelligente E-Ladesäule iL22 an der ETA-Fabrik zeigen, wie Energiewende und Mobilität der Zukunft verschmelzen. Der prototypische Hybridspeicher besteht aus einem kinetischen Energiespeicher und einer Lithium-Ionen-Batterie. Die Batterie ist für die langfristige, der kinetische Speicher für die kurzfristige Zwischenspeicherung der Energie ausgelegt.

Energieeffizienz nach dem Vorbild der ETA-Fabrik in die industrielle Praxis zu überführen – dieses Ziel verfolgt das Projekt ETA-Transfer. Über den Projektfortschritt tauschten sich die Projektbeteiligten bei der online abgehaltenen, sechsten Projektsitzung aus.