KI-gestütztes Energie­management im Tiefkühllager

Ecocool nutzt IT-Lösung von fleXality zur Reduktion von Stromverbrauch, -kosten und CO2-Emissionen

Am Standort Bremerhaven betreibt die Ecocool GmbH ein neu errichtetes Tiefkühllager für das Frieren und Lagern von Kühlakkus aus eigener Produktion. Der Hersteller von Transport-Kühlverpackungen bietet seine Akkupacks in Kombination mit seinen isolierten Boxen an. Das Vorhalten der Kühlelemente bei circa minus 20 Grad und die Lieferung in gefrostetem Zustand sieht man als attraktiven Service für die Kunden. Dies erfordert jedoch einen hohen Energieeinsatz am Lagerstandort. Um Stromkosten und den CO2-Fußabdruck zu reduzieren, nutzt Ecocool deshalb seit Kurzem die intelligente Energiemanagement-Software von fleXality. Mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) optimiert das IT-System der Bremer Ingenieure die Steuerung der Kälteanlage.

Der Algorithmus sorgt gleichzeitig für den kostenoptimierten Bezug der benötigten Strommengen zur Kälteerzeugung auf Basis eines Day-Ahead Stromvertrages. Im Ergebnis spart dieser flexibilisierte Energieverbrauch bereits in der ersten Phase im Durchschnitt 14,7 % der Stromkosten für den Betrieb des Tiefkühllagers. Durch weitere Optimierung werden die Einsparungen kontinuierlich erhöht.

„Mit Hilfe der Software fleXcool verwandeln wir unser Kühllager in ein modernes und nachhaltiges Speichermedium für Energie – vergleichbar mit einem großen Batteriespeicher“, sagt Ecocool-Geschäftsführer Dr. Florian Siedenburg. „Dieses Speicherprinzip ermöglicht es uns, Tageszeiten mit sehr günstigen Stromkosten gezielt für das Einfrieren der Kühlakkus zu nutzen. In Zeiten mit teurem Strombezug lassen wir dafür die Temperatur im Lager leicht ansteigen“.

Der Vorteil beim Ecocool-Projekt: „Bedingt durch die spezifische Beschaffenheit der Kühlware können wir bei der Steuerung der Kälteanlage eine vergleichsweise große Temperatur-Bandbreite von maximal 15 K ausnutzen“, erläutert fleXality-Geschäftsführer Sören Eilenberger. „Dadurch können wir für den Kunden trotz der relativ kleinen Lagerfläche längerfristig spürbare Einsparungen erzielen“.

Zwar produziert Ecocool grünen Strom über eine eigene Photovoltaikanlage, allerdings muss ein gewisser Stromanteil weiterhin extern eingekauft werden. Durch den hohen Anteil von selbstproduziertem, grünen Strom hat das Internehmen zwar einen reduzierten CO2-Fußabdruck, ist jedoch nicht gänzlich vor massiven Preissteigerungen am Spotmarkt gefeit. In Zeiten der Energiekrise – speziell mit Beginn des Ukraine-Krieges – hatte sich der Strombezug für europäische Unternehmen erheblich verteuert. Insbesondere energieintensive Betriebe stehen nun vor der Herausforderung, ihr Energiemanagement zu optimieren.

„Die Flexibilisierung der Energieverbräuche, wie wir es bei Ecocool umsetzen, ist ein zentraler Schlüssel der Energiewende“, davon ist fleXality-Geschäftsführer Sören Eilenberger überzeugt. „Durch das Prinzip der KI-basierten Energie-Flexibilisierung werden Energieverbräuche in Zeiträume verschoben, in denen Energie günstig produziert wird – zum Beispiel von Wind- und Solaranlagen – und auch günstig eingekauft werden kann. Dies ist ein Gewinn für energieintensive Betriebe, die nicht ihren kompletten Bedarf selbst decken können. Besonders für große TK-Lager bietet sich der Einsatz von fleXcool an.“

Ecocool und fleXality haben ihre Zusammenarbeit im Sommer 2023 gestartet und blicken bereits auf mehrere Monate im Live-Betrieb zurück – mit einer guten Zwischenbilanz. „Wir haben bereits einige Betriebstage gehabt, an denen Einsparungen von bis zu 69,8 % realisiert werden konnten“, so Eilenberger. „Im Schnitt liegen wir derzeit noch bei 14,7 % Einsparung pro Tag – Tendenz steigend, denn wir wollen das System weiter optimieren und die Nutzung des eigenerzeugten PV-Stroms durch die Einbindung in die Steuerungsgrößen erhöhen.“

Ausgehend vom aktuellen Portfolio

Verfahrenstechnische Beratungen insbesondere im Bereich von Kälteanlagen (ganzheitliche Energie- und Regelkonzepte);

Lastganganalysen von Industrieanlagen insbesondere hinsichtlich Energieflexibilisierungspotentialen;

Energieflexibilisierungssoftware (fleXcool) mit automatisierter Steuerung für Lastspitzenmanagement, Lastverschiebung, Abtauoptimierung, Eigenverbrauchsoptimierung (PV, Wind);

Energiemanagement und -optimierungssoftware zur Einbindung von weiteren Verbrauchern am Standort

plant das junge Unternehmen gemeinsam mit Stromversorgern die Weiterentwicklung der Intraday-Optimierung. Ferner soll in Kooperation mit Lebensmitteleinzelhandelsketten eine Einbindung von Wärme, Kälte, Klima in ein übergreifendes Energieflexibilisierungssystem erfolgen. Ziel ist ein ganzheitliches Energiemanagement- & Optimierungssystem für Kälteanlagenbetreiber (Darstellung und Berücksichtigung aller Energieflüsse im Betrieb bei der Nutzung von Kälteanlagen zur Energieflexibilisierung).

Zahlen & Fakten zum ­Kernprodukt fleXcool

• Machine Learning für Kälte-/Energiebedarfsprognosen

• Berücksichtigung von Strommarktdaten & -prognosen (Day-Ahead) und Wetter-Prognosen, um auf Einsparungen von Stromkosten und CO2 zu optimieren

• Mathematische Optimierungsverfahren, angereichert mit physikalischen und verfahrenstechnischen Modellen

• Umfangreiches Dashboard für Anlagenbetreiber zur Auswertung der Lastgänge und erfolgten Optimierungen, Exportfunktion für Weiterverarbeitung in anderen Systemen

• Anbindung von weiteren Messstellen (Stromzähler) über Mod-Bus oder projektspezifisch (Vorstufe eines Energiemanagementsystems)

• >20 % Kosteneinsparung, >10 % CO2-Einsparung

• Keine zusätzlichen Sensoren nötig, Software arbeitet mit vorhandener Infrastruktur und ist an beliebige Steuerungen anschließbar

• Garantierter ROI < 3 Jahre

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