Lastflexibilität als Baustein der Net Zero Factory

Erneuerbare Energien und Lastflexibilität in der Industrie

RELflex entwickelte, erprobte und bewertete Lösungen zur Flexibilisierung energierelevanter Prozesse in KMU durch ein dynamisches Energiemanagementsystem (DEMS), das steuerbare Lasten, PV-Erzeugung und Speicher integrierte. Identifizierte Flexibilitätsoptionen (Lastverschiebung, Speicherung, Umwandlung) wurden modelliert und in Pilotdemonstratoren beim Fraunhofer IFF und bei aRTE Möbel praktisch umgesetzt. Steuerungsstrategien basierten auf deterministischer Optimierung und KI-Ansätzen (Decision Trees, ML-Prognosen). Die Lösungen steigerten Eigenverbrauch und Energieeffizienz, reduzierten Kosten und CO₂ und ermöglichten den Betrieb einer Net-Zero-Energy-Factory. Technische, wirtschaftliche und soziale Aspekte wurden bewertet; Marktpotenziale und Geschäftsmodelle für Flexibilitätsdienste gegenüber Verteilnetzbetreibern wurden identifiziert.

Das Fraunhofer IFF koordinierte das Verbundprojekt und verantwortete die technisch-wissenschaftliche Entwicklung. Der Aufbau der IKT-Architektur sowie der Mess- und Kommunikationssysteme erfolgte ebenso wie die Implementierung des Dynamischen Energiemanagementsystems mit Monitoring, Prognosefunktionen und DSM/DSR-Mechanismen. Die Demonstratoren wurden in der Entwicklungsumgebung des IFF und im Pilotbetrieb bei aRTE Möbel GmbH umgesetzt und betrieben. Zusätzlich entstanden Steuerungsstrategien, MQTT-basierte Datenpipelines sowie eine nutzerfreundliche GUI mit Ampelkonzept zur passiven Laststeuerung.

Projektziele:

• Dynamisches Energiemanagement: Entwicklung eines DEMS zur optimalen Steuerung von Lasten, PV und Speicher im Produktionsbetrieb
• Flexibilitätsidentifikation: Methodik zur Erfassung und Quantifizierung industrieller Flexibilität in KMU‑Prozessen
• Steuerungsstrategien: Deterministische und KI‑basierte DSM/DSR‑Algorithmen zur Erhöhung des Eigenverbrauchs und zur Net‑Zero‑Fähigkeit
• Pilotierung und IKT: Aufbau von Mess‑, Kommunikations‑ und Fernsteuerungslösungen in realen Demonstratoren
• Bewertung und Transfer: Technische, wirtschaftliche und soziale Evaluation sowie Ableitung von Geschäftsmodellen und Best Practices

Projektergebnisse:

• DEMS mit Monitoring, Prognose und DSM/DSR‑Funktionen mit nutzerfreundliche GUI (Ampelsteuerung)
• Flexibilitätsmodelle und Methodik (u. a. Flexibilitätsdauer‑Kurven, FSCI/MENZEF‑Indikatoren)
• Implementierte Pilotdemonstratoren (IFF, aRTE Möbel) inkl. Mess‑ und Dateninfrastruktur
• Steuerungs- und Optimierungsalgorithmen (deterministisch, Decision Trees, ML‑Prognosen) mit nachgewiesener Lastverschiebung/Eigenverbrauchssteigerung
• Leitfäden/Best Practices und Verwertungsansätze für KMU‑Transfer und Flexibilitätsdienste

Fachlich und redaktionell verantwortlich:

Dr. Pio Alessandro Lombardi – Experte für nachhaltige Energieversorgung, digitale Systemwerkzeuge und industrielle Nachhaltigkeit | Zum Expertenprofil

Seite zuletzt fachlich geprüft: 09.2026