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Industrie 4.0

Mit dem Ziel, in Pilotprojekten Zukunftstechnologien voranzutreiben, unterstützt die NRW-Landesregierung im Rahmen der Ruhr-Konferenz das »Spitzencluster Industrielle Innovationen« (SPIN).

Fünf SPIN-Projekte bekamen jetzt einen Förderbescheid in Höhe von insgesamt mehr als 8 Millionen Euro. Darunter auch das Projekt DIANE mit dem Fraunhofer UMSICHT als Projektpartner. Hier werden die Potenziale für und durch Biogasanlagen im cross-industriellen Verbund erforscht.

Der Fokus von SPIN liegt auf der Entwicklung von klimafreundlichen Technologien und Verfahren zur erfolgreichen Transformation unseres Energiesystems. Das Spitzencluster wird vom Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert und soll dazu beitragen, den Weg in eine digitalisierte Industrie 4.0 zu ebnen und den Energie- und Rohstoffwandel in NRW zu forcieren. Wirtschafts- und Energieminister Prof. Andreas Pinkwart bei der Übergabe der Förderbescheide: »[…] Gemeinsam treiben wir den klimafreundlichen Umbau unserer Industrie voran und stellen die Weichen für ein intelligentes Energiesystem der Zukunft. […]«

DIANE – Digitalisierung als Motor für cross-industrielle Netzwerke

Im Rahmen des mit 1,67 Millionen Euro geförderten Projekts DIANE soll in einem Hünxer Gewerbegebiet ein cross-industrielles Netzwerk rund um die dortige Biogasanlage der Loick Bioenergie GmbH entwickelt werden. Das Gewerbegebiet beheimatet neben einem Logistikbetrieb Recycling-, Beton- und kleinere Chemieunternehmen. »Das Ziel ist, die bestehende Biogasanlage in die Stoff- und Energieversorgung des Gewerbegebiets zu integrieren, um die Interaktion mit den umliegenden Betrieben zu forcieren«, erklärt Martin Distelhoff, Leiter der Gruppe IT-Plattformen am Fraunhofer UMSICHT.

Reduktion von CO2-Emissionen und schonender Umgang mit Rohstoffquellen

Im Fokus steht dabei zum einen die Bewertung der Integration von PV- und Windkraftanlagen, um beispielsweise Wasserstoff über Elektrolyse zu erzeugen – der Wasserstoff kann zur Veredelung des Biogases genutzt werden. Ein weiterer Aspekt ist die Entwicklung und Implementierung geeigneter Sensorik, damit die Biogasanlage und die angrenzenden Betriebe digital abgebildet und bestmöglich vernetzt werden.

Über erneuerbare Energien, chemisch gespeicherte Energie sowie die Veredelung biogener Reststoffe könnte die nachhaltige Strom- und Rohstoffversorgung des Hünxer Netzwerks gewährleistet werden. Zur Stabilisierung des Stromnetzes prüfen UMSICHT-Forschenden entsprechende Möglichkeiten für eine intelligente Steuerung und Vernetzung.

Auch die Erzeugung von synthetischen Produkten aus abgetrenntem CO2 mithilfe von regenerativ erzeugtem Wasserstoff wird untersucht. Hinzu kommen verschiedene biotechnologische Aspekte wie etwa die Beschickung der Biogasanlage mit alternativen Substraten, die bisher nicht verwertet werden konnten. Letzteres könnte einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen aus der Tierhaltung und der Abfallentsorgung leisten. Reststoffe der Anlage wie z. B. Gärreste sollen als Torfersatzstoffe dienen.

Entwicklung neuer Geschäftsmodelle

Die UMSICHT-Forschenden entwickeln einen Maßnahmenkatalog und ein Vorgehensmodell, um die im Rahmen von DIANE entwickelten Methoden auf andere Standorte anwenden zu können. Das Ziel ist ein Leitfaden für die Flexibilitätssteigerung sowie die energetische und stoffliche Optimierung von nicht mehr durch das EEG geförderten Bestandsbiogasanlagen. Der Leitfaden kann zur Überwachung und Steuerung komplexer cross-industrieller Verbünde genutzt werden. So kann auch die Loick Bioenergie GmbH auf Basis der Forschungsarbeiten perspektivisch neue Geschäftsmodelle für ihre weiteren Biogasanlagen erschließen.

Nach dem erfolgreichen Projektstart soll die Erprobung, Validierung und Verwertung der umgesetzten Konzepte und Szenarien bis Ende 2024 abgeschlossen sein.

Projektpartner: Fraunhofer UMSICHT, Loick Bioenergie GmbH und Bioenergie Hünxe GmbH

www.umsicht.fraunhofer.de
 


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