Hybride Modellierung und Prognose des Medien- und Energiebedarfs in der Getränkeindustrie

Im Forschungsvorhaben wird ein Modellierungs- und Simulationswerkzeug für die Getränkeindustrie entwickelt, mit dem eine standardisierte anlagenübergreifende Analyse der Energie- und Medienverbräuche von Prozessketten sowie eine Prognose von Energie- und Medienbedarfen von Teilprozessen, Prozessstufen und -operationen ermöglicht wird.

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Projektbeschreibung

Gesetzliche Entwicklungen, ökonomische, soziale und technische Trends sowie die steigenden Energiekosten haben das Thema „Energie“ in den letzten Jahren in den Fokus der deutschen Industrie gerückt. Betriebe in der kostengetriebenen Getränke- und Lebensmittelindustrie analysieren vor diesem Hintergrund Energie- und Medienverbräuche und suchen nach Optimierungsstrategien. Allerdings hat sich bisher kein einheitliches Vorgehen zur Erfassung und Auswertung von Medien- und Energieverbräuchen etabliert. Die verfügbaren Daten sind aufgrund unterschiedlicher Erhebungen und Systemgrenzen nur eingeschränkt vergleichbar. Ein Bezug von Verbräuchen zum aktuellen Maschinen- oder Prozesszustands fehlt meist ganz. Aufgrund der Komplexität der hybriden Prozessketten bei der Getränkeherstellung und -verpackung, mit einer Vielzahl an Einzelprozessen, wurden bisher kaum maschinen- und prozessübergreifende Optimierungsansätze verfolgt. In einer Mehrfachnutzung sowie Rückgewinnung von Medien- und Energieströmen über Einzelprozessgrenzen hinweg liegen erhebliche Potenziale zur Steigerung der Ressourceneffizienz, die bisher ungenutzt bleiben.

Im Projekt HyMo_ME sollen die komplexen Zusammenhänge innerhalb einer Prozesskette durch eine umfassende Modellierung von Anlagen, Prozessen und Produktionsabläufen erschlossen werden, die den Medien- und Energieverbrauch beeinflussen. Hierzu wird eine Modellierungsumgebung geschaffen, in der mithilfe eines Editors strukturiert und ohne Vorkenntnisse beliebige Betriebe der Getränkeindustrie abgebildet werden können. Der Modellierungseditor wird eine Konfigurationsdatei generieren, die das vereinfachte Erstellen eines Simulationsmodells ermöglicht und schnelle Prognoseexperimente erlaubt. Ausgehend vom erstellten Modell kann zudem ein Messkonzept abgeleitet werden, das durch standardisierte Datenpunkte vergleichbare Messungen von Medien- und Energieverbräuchen ermöglicht.

Forschungsförderung

Dieses Projekt wird gefördert duch die Bayerische Forschungsstiftung

Ansprechpartner

Raik Bär