©RWTH: Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT)

Be-Safe

Zuverlässige Auslegung von industriellen Energiesystemen mit unsicheren Eingabedaten

Für das Bundesministerium für Bildung und Forschung haben wir als Partner am Projekt „Be-Safe – Zuverlässige Auslegung industrieller Energiesysteme bei unsicheren Eingabedaten“ mitgewirkt. Das Projekt wurde vom BMFTR/ KMU-innovativ gefördert und im Zeitraum vom 1. November 2022 bis 31. Oktober 2025 durchgeführt.

Zur Sicherstellung einer zuverlässigen Energieversorgung werden industriellen Energieversorgungssystemen in der Praxis häufig konservativ ausgelegt – mit hohen Sicherheitsaufschlägen und redundanten Anlagen. Besonders bei thermischen Systemen (Wärme, Kälte, Dampf) führt dies oft zu ineffizienten Lösungen mit unnötigen Kosten und CO₂-Emissionen. Ursache sind fehlende geeignete Tools sowie hoher Planungsaufwand, der sich insbesondere für mittelständische Betriebe oft nicht rechnet.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Methoden zur optimalen Auslegung von Energiesystemen trotz unsicherer Daten und möglicher Ausfälle. Dabei werden aus kleinen Datensätzen realistische Lastgänge erzeugt, um Versorgungssicherheit zu bewerten und Systeme mathematisch zu optimieren.

Eine bedarfsgerechte Auslegung kann zu einer Einsparung von über 15 % führen. Zur Abschätzung aller Einsparpotenziale werden die in Deutschland jährlich anfallenden Treibhausgasemissionen von ca. 400 Mio. Tonnen CO2e für Industrieprozesse angesetzt. Hochgerechnet ergibt sich bei Anwendung auf 10 % der Industrieanlagen in Deutschland ein Einsparpotenzial von bis zu 6 Mio. t CO₂e pro Jahr.

Die entwickelten Methoden befähigen Planungsbüros, Energiesystembetreiber und Anlagenbauer, Varianten fundiert zu bewerten und effiziente, versorgungssichere Energiesysteme umzusetzen.