Künstliche Intelligenz in der Energiewirtschaft

11.09.2019

Der Industriestandort der Zukunft ist nicht nur Verbraucher – sondern zugleich Erzeuger von Strom und Wärme. Produziert er mehr als nur den Eigenbedarf, können die beteiligten Unternehmen künftig sogar netzdienliche Leistungen erbringen.

Eine der Spezialitäten des bayerischen Bauunternehmens Max Bögl sind Hybridtürme aus Stahl und Beton für Windkraftanlagen. Doch woher kommt eigentlich der Strom für die energieintensive Produktion? Gerade für größere Industriestandorte sind die Stromkosten ein wichtiger Faktor. Die kostengünstigste Möglichkeit zur Stromerzeugung ist aktuell die Photovoltaik (PV) . Hier haben sich die Stromgestehungskosten bei Freiflächenanlagen in den letzten Jahren von rund 30 auf etwa vier Cent/kWh verringert. Entsprechend sind PV-Anlagen längst eine sinnvolle Investition für Unternehmen.

Allerdings produziert eine Photovoltaikanlage Strom nur am Tag und vor allem zur Mittagszeit. Wetter- und saisonbedingte Erzeugungsschwankungen machen ihre Nutzung für Industriebetriebe zu einer Herausforderung. Die Kombination mit einem Batteriespeicher bringt zwar die nötige Versorgungssicherheit, treibt allerdings die Kosten wieder in die Höhe. Dasselbe gilt für Windkraftanlagen .

Just in time dank KI

Maschinelles Lernen kann typische und untypische Produktions-, Erzeugungs- und Verbrauchsmuster erkennen und automatisierbare Prozesse steuern, um den schwankend erzeugten Strom optimal zu nutzen. Mit dem Ziel, den Standort Sengenthal zu 100 Prozent mit selbsterzeugtem Strom aus regenerativen Quellen zu versorgen, hat Max Bögl das betriebseigene Netz digitalisiert und ist dabei, dieses in eine intelligente Energiezelle zu transformieren. Der Energiemix aus 9,6 MW Windkraft, 2,5 MW Photovoltaik und einem 1,5 MW großen Batteriespeicher soll den Jahresverbrauch von 26 GWh – dies entspricht dem Bedarf einer Stadt mit rund 30.000 Einwohnern – abdecken.

Das Zusammenspiel wird anhand der Verbrauchs- und Lastprofile sowie von Prognosedaten „intelligent” gesteuert. Für das zeitgleiche Austarieren und Optimieren verschiedenster Erzeuger, Verbraucher, Speicher und Sektorenkoppler wie Power-to-Gas und Power-to- Heat sind intelligente lernfähige Systeme notwendig. Insbesondere wenn die Betriebsführung solche Energiezellen auch in Bezug auf volatile Strom- und Wärmepreise optimieren will.

„Industrienetze können die Keimzellen und die Stabilitätsanker für unsere zukünftige dezentrale Energieversorgung sein”, ist Josef Bayer überzeugt, der bei Max Bögl die Abteilung „Elektrotechnik und Wind” leitet. Der Industriestandort der Zukunft ist also nicht mehr nur Verbraucher – er ist gleichzeitig auch Erzeuger von Strom und Wärme. Produziert er mehr als den Eigenbedarf, kann er künftig auch am Primärregelmarkt teilnehmen und netzdienliche Leistungen erbringen. Damit können Industriestandorte zur Energiewende beitragen und Netze regional stabilisieren. Max Bögls Werk in Sengenthal soll das künftig können.

Künstliche Intelligenz ist heute Bestandteil aller modernen Energiekonzepte und steht daher im Fokus des Clusters Energietechnik . Ein Beispiel ist das Projekt KOSiNeK , das eine ganzheitliche Energiesystemanalyse für Bayern, Deutschland und Europa abbildet.