LEOPOLD | Industrial Energy Optimization and Flexibility Through Digitalization

Im Forschungsvorhaben LEOPOLD wird eine digitale Methode zur Flexibilisierung von Energiesystemen durch optimierte Planung und Steuerung industrieller Gesamtsysteme, auf Basis einer flexiblen und effizienten Modellierung und Optimierung, entwickelt.

Der gesellschaftlich erkannten Notwendigkeit, Industrie nachhaltiger und energieeffizienter zu betreiben, steht das Fehlen leistungsfähiger, anwendungsbereiter, digitaler Werkzeuge für die optimierte Gestaltung und Planung von komplexen Energie- und Produktionssystemen für die Industrie gegenüber. Obwohl die grundsätzliche Möglichkeit und das Nutzenpotential einer Synchronisation des industriellen Energiebedarfes mit dem (vermehrt, durch den steigenden Anteil erneuerbarer Energiequellen im Versorgungsmix) fluktuierenden Energieangebot erkannt wird, fehlen auch hierfür digitale Werkzeuge, aber auch Konzepte für die flexible Energieversorgung für industrielle Verbraucher. Damit bleibt ökologisches und ökonomisches Optimierungspotential in einem Hochtechnologieumfeld ungenutzt.

LEOPOLD entwickelt eine anwendungsorientierte digitale Methode zur Flexibilisierung von Energiesystemen durch optimierte Planung und Steuerung industrieller Gesamtsysteme, auf Basis einer flexiblen und effizienten Modellierung und Optimierung von Prozess und Struktur. Dadurch wird eine Energieeffizienzsteigerung im Gesamtprozess von bis zu 20% angestrebt, sowie eine ökonomisches und ökologisches Optimierungspotential als der Synchronisation von industriellem Energiebedarf und -angebot. Die neu entwickelte Methode basiert auf hybrider Simulation und metaheuristischer Optimierung auf Gesamtsystemebene, sowie gradientenbasierter Optimierung auf der Ebene komplexer Energiesysteme, in einem integrierten und abgestimmten Verfahren. LEOPOLD beinhaltet einen umfangreichen zweiteiligen Use-Case entlang einer Wertschöpfungskette in der energieintensiven Industrie, der die Praxisanwendungsperspektive des Ansatzes sicherstellt. Ein interdisziplinäres Konsortium sowie die Integration eines Energieversorgers ermöglichen die erfolgreiche Bearbeitung des ambitionierten Vorhabens.