Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT

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  • Publication
    Electricity Market Design 2030-2050: Shaping future electricity markets for a climate-neutral Europe
    ( 2021)
    Ahunbay, Mette Seref
    ;
    Ashour Novirdoust, Amir
    ;
    Bhuiyan, Rajon
    ;
    Bichler, Martin
    ;
    Bindu, Shilpa
    ;
    Bjørndal, Endre
    ;
    Bjørndal, Mette
    ;
    Buhl, Hans Ulrich
    ;
    Chaves-Ávila, José Pablo
    ;
    Gerard, Helena
    ;
    Gross, Stephan
    ;
    Hanny, Lisa
    ;
    Knörr, Johannes
    ;
    Köhnen, Clara Sophie
    ;
    Marques, Luciana
    ;
    Monti, Antonello
    ;
    Neuhoff, Karsten
    ;
    Neumann, Christoph
    ;
    Ocenic, Elena
    ;
    Ott, Marion
    ;
    Pichlmeier, Markus
    ;
    Richstein, Jörn C.
    ;
    Rinck, Maximilian
    ;
    Röhrich, Felix
    ;
    Röhrig, Paul Maximilian
    ;
    Sauer, Alexander
    ;
    Strüker, Jens
    ;
    Troncia, Matteo
    ;
    Wagner, Johannes
    ;
    Weibelzahl, Martin
    ;
    Zilke, Philip
  • Publication
    Energieflexibel in die Zukunft - Wie Fabriken zum Gelingen der Energiewende beitragen können
    (VDI Verlag, 2021)
    Bachmann, Andreas
    ;
    Bank, Lukas
    ;
    Bark, Carlo
    ;
    Bauer, Dennis
    ;
    Blöchl, Bruno Blöchl
    ;
    Brugger, Martin
    ;
    Buhl, Hans Ulrich
    ;
    Dietz, Benjamin
    ;
    Donnelly, Julia
    ;
    Friedl, Thomas
    ;
    Halbrügge, Stephanie
    ;
    Hauck, Heribert
    ;
    Heil, Joachim
    ;
    Hieronymus, Aljoscha
    ;
    Hinck, Torben
    ;
    Ilieva-König, Svetlina
    ;
    Johnzén, Carl
    ;
    Koch, Carsten
    ;
    Köberlein, Jana
    ;
    Köse, Ekrem
    ;
    Lochner, Stefan
    ;
    Lindner, Martin
    ;
    Mayer, Tim
    ;
    Mitsos, Alexander
    ;
    Roth, Stefan
    ;
    Sauer, Alexander
    ;
    Scheil, Claudia
    ;
    Schilp, Johannes
    ;
    Schimmelpfennig, Jens
    ;
    Schulz, Julia
    ;
    Schulze, Jan
    ;
    Sossenheimer, Johannes
    ;
    Strobel, Nina
    ;
    Tristan, Alejandro
    ;
    Vernim, Susanne
    ;
    Wagner, Jonathan
    ;
    Wagon, Felix
    ;
    Weibelzahl, Martin
    ;
    Weigold, Matthias
    ;
    Weissflog, Jan
    ;
    Wenninger, Simon
    ;
    Wöhl, Moritz
    ;
    Zacharias, Jan
    ;
    Zäh, Michael F.
    Eine energieflexible Stromnachfrage kann einen erheblichen Beitrag bei der Neuausrichtung unseres Stromsystems hin zu einer erneuerbaren Energieerzeugung leisten. Die Nachfrage industrieller Verbraucher stellt mit einem Anteil von 44 % am Gesamtstromverbrauch [1] den größten Hebel dar, um die Versorgungssicherheit vor dem Hintergrund einer verstärkt witterungsabhängigen Erzeugung weiterhin zu gewährleisten und zugleich einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit zu leisten. Dabei ergibt sich durch die Bereitstellung von Energieflexibilität gerade für Industrieunternehmen die Chance, wirtschaftliche Vorteile gegenüber einer nicht flexiblen Energienachfrage zu erzielen und einen Beitrag zur Nachhaltigkeit der Stromversorgung zu leisten.
  • Publication
    Industrial fexibility options and their applications in a future energy system
    (Fraunhofer FIT, 2021)
    Buhl, Hans Ulrich
    ;
    Gabrek, Nadine
    ;
    Gerdes, Jan-Niklas
    ;
    Kaymakci, Can
    ;
    Rauland, Katrin
    ;
    Richter, Fabian
    ;
    Sauer, Alexander
    ;
    Schneider, Christian
    ;
    Schott, Paul
    ;
    Seifermann, Stefan
    ;
    Tristán, Alejandro
    ;
    Wagner, Jonathan
    ;
    Wagon, Felix
    ;
    Weibelzahl, Martin
    ;
    Weissflog, Jan
    ;
    Zachmann, Bastian
    The ratification of the Paris Climate Agreement in 2015 and the resulting efforts to reduce emissions require a fundamental shift towards a system of Renewable Energy Sources. The increasing use of wind and solar power creates fluctuations in the electricity supply. However, in electricity systems, it is crucial to balance electricity supply and consumption at any point in time. Therefore, future electricity systems require flexibility on the demand side, to dynamically adjust electricity consumption to the availability of electricity from Renewable Energy Sources, as well as on the supply side, to adjust electricity output. We structure this demand for flexibility into different flexibility applications (e.g., ancillary services or intra-day market). In turn, various flexibility options (e.g., industrial Demand-Side Management or battery storages) can meet these flexibility applications. The objective of this Whitepaper is to answer the question which flexibility options qualify to meet the requirements of specific flexibility applications to provide insights for the deployment of flexibility options in the German electricity system. This Whitepaper provides a comprehensive analysis of overall flexibility options based on literature. The focus of the Whitepaper lies on the flexibility option industrial Demand-Side Management and the under Flying Energy Flexibility Measures like, e.g., the adaption of production start. The evaluation of technical and regulatory aspects of flexibility options based on empirical data of participating companies within the Kopernikusproject SynErgie and the matching of flexibility options and their possible applications yields the following results: In the overall view, industrial Demand-Side Management can contribute to every flexibility application. As a part of industrial Demand-Side Management, there are Energy Flexibility Measures that only meet the requirements of specific flexibility applications, such as for energy-only markets or ancillary services (in the positive direction), but also single Energy Flexibility Measures that can be used for every flexibility application. Therefore, industrial Demand-Side Management must reach a competitive price level to prevail against competing flexibility options.
  • Publication
    Konzept der Energiesynchronisationsplattform. Diskussionspapier V3
    (Fraunhofer IGCV, 2020)
    Reinhart, Gunther
    ;
    Bank, Lukas
    ;
    Brugger, Martin
    ;
    Hieronymus, Aljoscha
    ;
    Köberlein, Jana
    ;
    Roth, Stefan
    ;
    Bauernhansl, Thomas
    ;
    Sauer, Alexander
    ;
    Bauer, Dennis
    ;
    Kaymakci, Can
    ;
    Schel, Daniel
    ;
    Schlereth, Andreas
    ;
    Fridgen, Gilbert
    ;
    Buhl, Hans Ulrich
    ;
    Bojung, Caroline
    ;
    Schott, Paul
    ;
    Weibelzahl, Martin
    ;
    Wenninger, Simon
    ;
    Weigold, Matthias
    ;
    Lindner, Martin
    ;
    Ronge, Karlheinz
    ;
    Oeder, Andreas
    ;
    Schimmelpfennig, Jens
    ;
    Winter, Christian
    ;
    Jarke, Matthias
    ;
    Ahrens, Raphael
    Das Kopernikus-Projekt SynErgie entwickelt eine IT-Plattform, die automatisierten und standardisierten Handel mit industriell bereitgestellter Energieflexibilität ermöglichen soll. Wie diese Plattform funktionieren könnte, zeigt das Diskussionspapier ""Konzept der Energiesynchronisationsplattform"": Die zunehmende Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen führt aufgrund der Wetterabhängigkeit von Wind und Sonne zu einem zunehmend volatileren Stromangebot. Damit das notwendige Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage im Elektrizitätssystem jederzeit gewährleistet werden kann, sind Maßnahmen zum Ausgleich dieser Schwankungen notwendig. Energieintensive Industrieprozesse beinhalten ein hohes Flexibilitätspotenzial, um mittels Demand-Response, diesen Schwankungen zu begegnen. SynErgie arbeitet daran, den gesamte Prozess des Energieflexibilitätshandels von der Maschine bis an die Märkte auf einer IT-Plattform zu automatisieren und zu standardisieren. Die Energiesynchronisationsplattform besteht aus zwei logischen Teilplattformen, einer Markt- und vielen Unternehmensplattformen. Ziel bis Mitte 2022 ist es, ein durchgängiges Konzept einschließlich des Daten- und Informationsflusses von der Maschine bis zu den Energiemärkten zu entwickeln und in einer Referenzarchitektur abzubilden. Außerdem soll das Konzept im Rahmen einer Vielzahl von Forschungs- und Industriedemonstratoren und insbesondere in der Modellregion Augsburg mit lokalen Akteuren in einem umfassenden Testbetrieb erprobt werden. Mehr zur Energiesynchronisationsplattform, der Markt- und Unternehmensplattform, zur Informationssicherheit der IT-Plattformen, Anwendungsbeispielen und den Zukunftsvisionen können Sie im Diskussionspapier nachlesen.
  • Publication
    Konzeption der Energiesynchronisationsplattform
    ( 2018)
    Reinhart, Gunther
    ;
    Bank, Lukas
    ;
    Brugger, Martin
    ;
    Roth, Stefan
    ;
    Simon, Peter
    ;
    Bauernhansl, Thomas
    ;
    Bauer, Dennis
    ;
    Colangelo, Eduardo
    ;
    Eigenbrod, Hartmut
    ;
    Grigorjan, Arthur
    ;
    Pfeilsticker, Lena
    ;
    Schel, Daniel
    ;
    Schulz, Fabian
    ;
    Fridgen, Gilbert
    ;
    Hering, Fabian
    ;
    Keller, Robert
    ;
    Schott, Paul
    ;
    Jarke, Matthias
    ;
    Ahrens, Raphael
    ;
    Pullmann, Jaroslav
    ;
    Abele, Eberhard
    ;
    Weber, Thomas
    ;
    Bühner, Volker
    ;
    Meyer, Benjamin
    Der langfristige Verzicht auf fossile und nukleare Energiequellen und die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien bei der Stromerzeugung führen zu einer volatileren Stromversorgung. In Abhängigkeit von externen Realitäten betont die Produktion erneuerbarer Energien die Notwendigkeit von Maßnahmen, die das notwendige Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage im Elektrizitätssystem jederzeit gewährleisten. Energieintensive Industrieprozesse umfassen theoretisch hohe Demand-Response-Potenziale, die geeignet sind, diese zunehmende Liefervolatilität zu bewältigen. Dennoch betreiben die meisten Unternehmen ihre Produktion aus mehreren Gründen nicht flexibel: Unter anderem mangelt es den Unternehmen an Know-how, Technologien und einem klaren Business Case, um eine zusätzliche Flexibilität in ihren Produktionsprozessen einzuführen mögliche Auswirkungen auf ihre Prozesse durch Variation des Strombedarfs und Unterstützung bei der Ausnutzung ihrer Flexibilität. Neben der Förderung von Wissen in Industrieunternehmen ist eine IT-Lösung erforderlich, die Unternehmen dabei unterstützt, das Demand-Response-Potenzial ihrer Prozesse zu nutzen. Das Konzept muss Unternehmen dabei unterstützen, die energieflexiblen Produktionsprozesse von Unternehmen zu steuern und diese Potenziale in Flexibilitätsmärkten zu monetarisieren. Dieses Arbeitspapier stellt ein Konzept vor, das sowohl Unternehmen als auch Energiemärkte integriert. Es ermöglicht den automatisierten Handel des Demand-Response-Potenzials von Unternehmen auf verschiedenen Flexibilitätsmärkten.