23.07.20

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Energiekostenoptimierung dank künstlicher Intelligenz und Digitalisierung, made im Ländle

Am Campus Schwarzwald in Freudenstadt werden die Produkte des Startup Olmatic GmbH weiterentwickelt und optimiert.

Das Thema Klimaschutz und die daraus resultierenden Maßnahmen zur Einhaltung der gesteckten Ziele, sowie die Wettbewerbssituation im globalisierten Markt, stellen Industrieunternehmen oft vor neue Herausforderungen und rücken das Thema der Energieeffizienz mehr und mehr in den Mittelpunkt. Auf der einen Seite müssen Vorgaben zur CO²-Einsparung eingehalten werden, auf der anderen Seite stellen Energiekosten für Industrieunternehmen zudem einen wesentlichen Wirtschaftsfaktor dar. Viele klassische Energieeffizienzmaßnahmen gelangen hierbei oft an ihre Grenzen und müssen durch neue, innovative Technologien ersetzt werden. Dabei ist es wichtig, die steigende, technische Komplexität auf Kundenseite zu reduzieren und diesem eine einfach zu implementierende Lösung anzubieten, welche sich ohne erhöhten Aufwand in das bestehende System integrieren lässt. Digitalisierungsmaßnahmen in Verbindung mit künstlicher Intelligenz werden somit ein wichtiges und zentrales Werkzeug.

 

Gerade im Bereich der Industrie ist der Energieverbrauch verglichen zum privaten Sektor oft um ein Vielfaches höher. Die daraus resultierende Verpflichtung zur Abrechnung der Energiekosten nach dem Prinzip der registrierenden Leistungsmessung kann für Unternehmen dabei oft teure Konsequenzen haben. Denn um einen sicheren und stabilen Netzbetrieb gewährleisten zu können, wollen die Energieversorger den Unternehmen einen finanziellen Anreiz bieten, das Versorgungsnetz möglichst gleichmäßig zu belasten. Deshalb kann schon eine einzige Lastspitze („Peak“), d.h. ein kurzzeitig erhöhter Energieverbrauch, innerhalb eines Abrechnungszeitraums die Stromkosten kräftig nach oben treiben, auch wenn der durchschnittliche Jahresverbrauch viel niedriger liegt.

Das Startup Olmatic GmbH, welches 2016 durch die Brüder Tobias, Christian und Patrick Olma gegründet wurde, hat sich genau dieser Thematik angenommen und bietet unter dem Namen „Olmatic Power Tracking“ ein Energiemanagementsystem speziell für die Industrie an, bei welchem Lastspitzen im Energiebereich automatisch durch eine künstliche Intelligenz erkannt und durch den intelligenten Bezug von regenerativen Energiequellen und -speichern ausgeglichen werden. Dadurch werden die Energiekosten für Unternehmen signifikant reduziert und auch in Bezug auf die gesetzlichen Vorgaben zur Einhaltung der CO²-Einsparung wird ein nachhaltiger Beitrag geliefert.

 

Lastspitzenvorhersage durch künstliche Intelligenz
Das Produktportfolio des Unternehmens umfasst dabei eine Kombination aus Produkten im Bereich der Hardware, als auch der Software, welche komplett in Eigenentwicklung realisiert wurden und die volle Funktionalität eines intelligenten Energiemanagementsystems umfassen. „Durch das Angebot eines kompletten Portfolios von der Erfassung der Daten, über die Analyse, bis hin zur automatischen Umsetzung von Optimierungspotentialen, gekoppelt mit eigenentwickelten Produkten, fungieren wir für unsere Kunden als zentraler Ansprechpartner und können dort unsere komplette Expertise einbringen. Dies erhöht die Effektivität und den Mehrwert kundenseitig natürlich enorm und führt zu signifikanten Energiekostenoptimierungen“, sagt Christian Olma, verantwortlich für die Bereiche Marketing und Kommunikation.

Um diese Energiekostenoptimierung umsetzen zu können, erfasst das System dabei in Echtzeit über die integrierten Energiemesssensoren permanent entsprechende Energieparameter an jedem beliebigen Verbraucher, digitalisiert diese und legt sie an einem zentralen Speicherort ab. Diese Datensammlung bildet die Grundlage für den Einsatz der künstlichen Intelligenz des Systems. Die eigens entwickelten Algorithmen zur künstlichen Intelligenz analysieren den Datenbestand kontinuierlich, um Muster zu erkennen, welche wiederum Informationen und Rückschlüsse darüber liefern, wann und aus welchem Grund eine Lastspitze am Verbraucher aufgetreten ist. Über die Erkennung dieser spezifischen Muster soll es so möglich werden, eine detaillierte Lastspitzenvorhersage treffen zu können. „Um eine Lastspitzenvorhersage so detailliert wie möglich treffen zu können, bedarf es einer maximalen Transparenz und einer Vielzahl an Daten pro Verbraucher. Die Messung des Gesamtverbrauchs am Hauptanschlusspunkt allein, reicht hierzu nicht mehr aus. Vielmehr müssen wir Erkenntnisse darüber sammeln, aus welchen Einzelverbräuchen der Gesamtverbrauch entstanden ist, d.h. welcher Verbraucher zu welcher Zeit und aus welchem Grund für eine Lastspitze verantwortlich war. Nur so können wir die künstliche Intelligenz optimal trainieren, um daraus für die Zukunft korrekte Vorhersagen treffen zu können.“, so Tobias Olma, der die technische Entwicklung der Produkte verantwortet.

Die mitgelieferte und ebenfalls selbst entwickelte Software visualisiert die erfassten Daten in Echtzeit. So hat der Benutzer stets eine übersichtliche Darstellung jeglicher Energie- und Kostenparameter und kann diese für weitere Analyse- und Optimierungszwecke nutzen. Sobald die Software durch Unterstützung der künstlichen Intelligenz eine Lastspitze erkennt oder vorhersagen kann, können regenerative Energiequellen und -speicher automatisch hinzugeschaltet werden. Alternativ hierzu ist es zudem möglich, der erkannten Lastspitze durch gezielten Lastabwurf, d.h. gezielte Abschaltung oder Regulierung definierter Verbraucher, entgegenzuwirken. Über diese völlig automatischen Prozesse können auftretende Lastspitzen so gezielt und proaktiv durch regenerativ und kostenlos erzeugte Energie oder kurzzeitige Reduzierung des Energieverbrauchs ausgeglichen werden. Ziel des Systems der Olmatic GmbH ist es, dem Kunden so bei minimalem Ressourcenaufwand eine maximale Energiekostenoptimierung zu realisieren.

 

Partnerschaft und Kooperation mit Campus Schwarzwald
Um das System speziell im Bereich der künstlichen Intelligenz in Verbindung mit Digitalisierungsmaßnahmen kontinuierlich weiterzuentwickeln und unter realistischen Bedingungen prüfen zu können, kooperiert Olmatic dabei seit Februar 2020 mit dem Campus Schwarzwald in Freudenstadt. Ziel ist es, die bisher erlangten Ergebnisse zu analysieren und Rückmeldungen der Industriepartner des Campus Schwarzwald zu erhalten, um so das Produkt nachhaltig weiterentwickeln und tiefgehende Einblicke in die Bereiche Digitalisierung und künstliche Intelligenz gewinnen zu können. „Gerade als Startup ist es für uns enorm wichtig, fehlende Ressourcen durch vorhandene Netzwerke und Kooperationen aufzustocken, um einen gegenseitigen Mehrwert zu generieren. Nur so können wir uns auch innerhalb der schwierigen Rahmenbedingungen eines Startups am Markt nachhaltig etablieren und das Produkt zielstrebig weiterentwickeln. Die Infrastruktur des Campus Schwarzwald, sowie der direkte Kontakt zu renommierten Unternehmen der Industrie aus dem Umkreis und das hervorragende Netzwerk in die universitäre Forschung und Lehre bilden für uns dabei die ideale Voraussetzung, unsere Strategie verfolgen und die daraus abgeleiteten Ziele erreichen zu können“, sagt Patrick Olma, Leiter des Bereichs Business Development. Hierzu wird das System derzeit in enger Zusammenarbeit im Labor des Campus Schwarzwald in Zusammenhang mit den dort befindlichen Anlagen und Maschinen der Industriepartner installiert und soll zukünftig als realistisches Referenzprojekt für weitere Schritte fungieren.

 

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