Campus - Velbert.Heiligenhaus

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Projekt WisE-Pro

Wissensbasierte Entscheidungshilfen für eine nachhaltige Produktion im Mittelstand

Das Ziel des BMBF geförderten Projekts "WisE-Pro" der Förderlinie FHprofUnt ist die Entwicklung und Implementierung eines ganzheitlichen Konzeptes zur wissensbasierten Entscheidungsfindung für eine nachhaltige Produktion. Dies bedeutet für das Produktionsunternehmen anhand der Energie- und Produktionsdaten ein Verständnis für die Effizienz der Produktion zu erhalten und somit Potenziale für eine Effizienzsteigerung und resultierend daraus mehr Nachhaltigkeit zu finden. Unterstützt werden sie dabei durch ein Beratungskonzept für Energieeffizienz, welches zukünftig durch einen Energieversorger angeboten werden soll. Für den Energieversorger bedeutet es in diesem Zusammenhang, Wissen über die Energieverbräuche seiner Kunden zu generieren, um bei der Energiebedarfsplanung im Hinblick auf die Nutzung erneuerbarer Energien fundierte Entscheidungen fällen zu können. Im Zusammenspiel von Energieerzeuger und Nutzer wird durch den Datenaustausch eine optimierte Nutzung der vorhandenen Energie ermöglicht, um die vorzuhaltende Reserve aus konventionellen Energiequellen zu minimieren.

Technischer Kern der Entwicklungsarbeit und aktueller Projektstatus

Ein Weg zur Schaffung neuer - für KMUs handhabbarer - Systeme liegt in der Entwicklung neuer webbasierter Dienste. Mit Cloud-basierten Softwarelösungen und damit verbunden Geschäftsmodellen, die für kleine Unternehmen die Software rentabler machen, kombiniert mit Consulting-Services von Experten, können KMUs Wissen und Erfahrung von Fachleuten nutzen und sich weiterhin auf Ihr Kerngeschäft konzentrieren. Die an diesem Projekt beteiligten Unternehmen sehen einen Wettbewerbsvorteil, wenn sie in der Lage sind, ihre Produktion unter ganzheitlichen Gesichtspunkten zu optimieren, bzw. ihre Kunden bei dieser Aufgabe zu unterstützen.

Diese Unterstützung kann durch Beratungsleistungen von Energieversorgern erfolgen. In Zeiten der Energiewende wurde der Energieversorger durch das Energiedienstleistungsgesetz in die Pflicht genommen, Ihre Kunden über Energieeffizienzmaßnahmen zu informieren. Viele Energieversorger sehen dies als Chance sich zum Partner für Energie zu wandeln. Die Region Velbert/Heiligenhaus zeichnet sich durch eine relativ hohe Dichte kleiner und mittelständischer Unternehmen der Metallverarbeitung aus, die noch persönliche Kontakte zu ihren Energieversorgern pflegen. Die Stadtwerke Velbert und die Stadtwerke Heiligenhaus zeigen Interesse an neuen Geschäftsmodellen und möchten auch langfristig ein Partner für die Mittelständler der Region bleiben.

Technischer Kern der Entwicklungsarbeit ist ein System zur Energiedatenerfassung in Kombination mit Produktionsdaten aus den automatisierten Anlagen, um diese über einen Cloud-Edge-Controller in die Cloud zur Auswertung zu senden. Dort stehen die Daten zur Nutzung dem Unternehmen, aber auch Beratern, die KMUs gezielt bei der Einsparung unterstützen, sowie anonymisiert den Versorgern, die damit zukünftig die Energieplanung optimieren, zur Verfügung (siehe Abbildung).

In einem ersten Referenzszenario erfolgte die bidirektionale Vernetzung der Stadtwerke Heiligenhaus mit der Lernfabrik der Hochschule Bochum über den Cloud Edge Controller (via Beck IPC).

Hiermit wurden exemplarisch die Schnittstellen zu allen relevanten Datenlieferanten (Produktion und Energieversorger) zunächst im Hinblick auf die sichere Datenübertragung über das Internet, sowie der Test und Struktur der Cloud Datensammlung geschaffen. Im aktuellen Status wird die Möglichkeit zur Implementierung von Funktionen zur Berechnung von relevanten KPIs und Bewertung dieser geprüft. Des Weiteren wird die geeignete Visualisierungsmethodik für unterschiedliche Nutzergruppen und die Berechtigungsprüfung in den nächsten Monaten entwickelt. Gemeinsam mit den Stadtwerken Velbert und den Stadtwerken Heiligenhaus wurde eine Selektion der Daten erarbeitet, die für die jeweilige Seite (Lernfabrik/Stadtwerke) von Nutzen ist. Die Lernfabrik stellte die bisher lokal gespeicherten Daten selektiert in der Cloud auf einem Server zur Verfügung, mit dem Hintergrund Fehler und Energieverbräuche in der Lernfabrik variieren und simulieren zu können und dem Ziel Wissen und Beurteilungskriterien für die Stadtwerke als Energiedienstleister oder direkt für die beteiligten KMUs zu gewinnen. Hauptaugenmerk wird bei der Entwicklung der Kriterien und der Datenauswertung auf die Wiederverwendbarkeit gelegt. Dazu gehört die Prüfung der Übertragbarkeit des Konzepts auf andere Unternehmenszweige und andere Versorger, sowie die Frage nach der Existenz lokaler Synergiemöglichkeiten bezogen auf die Energieoptimierung innerhalb der beteiligten KMUs (z. B. Wärmequellen/Wärmebedarf lokal benachbarter KMUs). Ein wichtiger Punkt für den Energiedienstleister zur Optimierung und Modellierung der Regelleistung ist die Erfassung und Analyse der Variationsmöglichkeiten der Energieabnahme/Speicherung in den einzelnen Unternehmen.

 

Projektlaufzeit: 07/2015-07/2018

Das Projekt wird vom BMBF gefördert und vom Projektträger Jülich betreut.

Zusätzliche Information

Leitung der AG Automatisierungstechnik

Clemens Faller

Prof. Dr.-Ing. Clemens Faller

Raum: 1.30
Hochschule Bochum | Campus Velbert/Heiligenhaus
Kettwiger Str. 20
42579 Heiligenhaus
Tel.: +49 (0)2056 5848-16722
Fax: +49 (0)2056 5848-16889
clemens.faller@hs-boch...