Simulationsgestützte Entwicklung und Optimierung einer energieeffizienten Produktionssteuerung

Die Produktionsplanung und –steuerung ist vor allem durch logistikorientierte Zielgrößen geprägt. Steigende Energiekosten durch Rohstoffverknappung, Reduzierung von Treibhausgasemissionen und die damit verbundene Umstellung auf erneuerbare Energien haben dazu geführt, dass sich produzierende Unternehmen zunehmend in einem Spannungsfeld zwischen Energie und Klima befinden. Insbesondere energieintensive Branchen benötigen neue Ansätze, um durch eine energieeffizientere Produktion den steigenden Kosten zu begegnen. Am Beispiel der kunststoffverarbeitenden Industrie wird in der Arbeit dargestellt, wie durch die Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen gesundheitsschädlichen Emissionen und Lüftungswärmeverlusten eine energieeffiziente Produktionssteuerung möglich ist. An einem prototypisch entwickelten Simulationssystem, das neben den Materialflüssen auch die Stoff- und Energieflüsse innerhalb der Fabrik abbildet, werden insgesamt drei Ansätze entwickelt und hinsichtlich ihrer Einsparpotentiale untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Reduzierung des Heizenergiebedarfs von bis zu 26,5 % möglich ist. Zudem eignen sich die vorgestellten Ansätze einer energieeffizienten Produktionssteuerung auch zur Anpassung an tageszeitabhängige Stromkosten bzw. eine angebotsabhängige Strombereitstellung.