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EnerManDer Weg zur nachhaltigen Fabrik der Zukunft

Mit Anfang Jänner 2021 startete das Horizon 2020 EU-Forschungsprojekt ENERMAN ENERgy-efficient manufacturing system MANagement unter Beteiligung der FH OÖ Campus Wels Forschungsgruppe SME Smart Mechatronics Engineering. Ziel ist dabei, dass Fabriken der Zukunft ihre Herangehensweise an die Energienutzung überdenken und von einem reinen Energie-Optimierungsmodell zu einem Energie-Nachhaltigkeitsmodell übergehen, das eine ganzheitliche Sicht auf den Energieverbrauch hat.

Die industrielle Produktion in Europa verbraucht große Mengen an Energie und stellt daher ein wichtiges Ziel für energetische Nachhaltigkeit dar. Derzeit konzentrieren sich Ansätze zur Optimierung der Produktion durch geschlossene Regelkreise der Automatisierungstechnik jedoch in erster Linie auf Zuverlässigkeit, Produktionseffizienz und Produktqualität, nicht aber auf die Optimierung des Energieverbrauchs als Teil eines ganzheitlichen Ansatzes zur Energie-Nachhaltigkeit. In ENERMAN wird Energie-Nachhaltigkeit als eine Kombination der drei Aspekte Energieeffizienz, Energiekosten durch den Strompreis im Stromnetz und Umweltbelastung wie CO2-Emissionen durch den Produktionsprozess der verbrauchten Energie definiert. ENERMAN stellt sich die Fabrik als einen lebendigen Organismus vor, der seinen Energieverbrauch auf autonome Weise verwalten kann. Es wird dabei ein Rahmen für das Energie-Nachhaltigkeitsmanagement geschaffen, in dem Daten aus der Fabrik gesammelt und ganzheitlich verarbeitet und zur Vorhersage von Energietrends unter Verwendung industrieller Prozesse, Maschinen- und Energiekostenmodelle verwendet werden.

22 Partner aus Industrie (wie z.B. AVL, Fiat, Infineon) und Forschung (wie z.B. SUPMECA Paris, Universität Neapel Federico II, Universität Patras) aus 10 europäischen Ländern werden mit der FH OÖ in den nächsten drei Jahren zusammenarbeiten. Projektkoordinator des mit 12 Mio. Euro Forschungsbudget ausgestatteten Projekts ist Centro Ricerche Fiat (CRF) aus Italien. Forscher*innen des FH OÖ Campus Wels bringen ihre Expertise im Bereich Computerunterstützte Produktion, Systemmodellierung und Eco-Design zur Formulierung und Erstellung holistischer Digitaler Zwillinge für die Vorhersage der Energie-Nachhaltigkeit und Entscheidungsfindung zur Optimierung der industriellen Prozesse ein.

„Die Herausforderung besteht einerseits in der ganzheitlichen energiespezifischen Betrachtung und Modellierung von der Komponenten-, über die Maschinen, wie zum Beispiel Werkzeugmaschinen oder Prüfstände zur Fabrikebene und andererseits darin, verschiedenste Methoden und Technologien der Digitalen Transformation zu kombinieren, um zur Nachhaltigkeit in der Industrie beizutragen“, erläutert Projektleiter Peter Hehenberger. Der ENERMAN-Digital-Twin wird etwa Fabriken in die Lage versetzen, mittels Überwachung energiebezogener Flüsse und Daten ihre Energieeffizienz zu verbessern, die wirtschaftlichen Kosten der verbrauchten Energie vorherzusagen, Lebenszykluskosten zu reduzieren und mit Hilfe von Life Cycle Assessment (LCA) den ökologischen Fußabdruck zu verbessern.

Innovativ ist am Projekt, … dass unter der Voraussetzung der industriellen Anwendbarkeit Nachhaltigkeit für die Hauptenergieverbraucher holistisch betrachtet und nutzbar gemacht wird. Dies geschieht unter Zuhilfenahme aller Möglichkeiten der Digitalisierung mit Berücksichtigung von ökologischen, als auch ökonomischen Faktoren.

Die Gesellschaft profitiert durch das Projekt … da forcierte Nutzung nachhaltig erzeugter Energie den ökologischen Fußabdruck messbar verbessert. Dabei ist der Faktor „Mensch“ ein aktiver, integraler Bestandteil, welcher eingebunden wird, um nachhaltige Entscheidungen kooperativ mit Maschinen zu treffen.

Für dieses Forschungsanliegen braucht es ein europäisches Projekt, … um die Expertise der internationalen Partner nützen zu können, da die Fragen der Umwelt, des Klimawandels und der Nachhaltigkeit sich auf nahezu jeden Aspekt unseres Lebens auswirken und nicht national gelöst werden können.

Für mich persönlich ist an diesem Projekt besonders interessant, … dass verschiedenste Aspekte aus Produktion, Energie und Digitalisierung synergetisch kombiniert/integriert werden müssen, um eine gesamtheitliche nachhaltige Lösung zu erreichen. Im Rahmen unseres Forschungsschwerpunkts „Nachhaltigkeit in der Entwicklung und Produktion mechatronischer Systeme“ (kurz „Eco-Mechatronics“) liefern wir dazu gemeinsam mit unseren internationalen Partnern einen wertvollen Beitrag für die Zukunft.

Noch Fragen zum Projekt?

FH-Prof. Priv.-Doz. DI Dr. Peter Hehenberger
Projektleiter EnerMan, FH OÖ, Campus Wels

+43 5 0804 43265
peter.hehenberger@fh-wels.at

http://www.enerman-h2020.eu/

Prüfstand, Bildquelle: mit freundlicher Genehmigung AVL

Dieses Projekt wird mit Mitteln aus Horizon 2020, dem Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union, gefördert (Finanzhilfevereinbarung Nr. 958478).
 

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