Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Energiesystemplanung für eine Green Factory
In Kürze
Im Jahr 2022 errichtete die Nokera AG die weltweit größte Fabrik zur Produktion von bezahlbarem Wohnraum in nachhaltiger Holbauweise. Mit einer erwarteten Kapazität von 20.000 Wohneinheiten jährlich setzte das Unternehmen das Ziel, eine Green Factory zu konzipieren, die sich auf nachhaltige Energieversorgung konzentriert, auf den Verzicht von fossilen Energieträgern ausgerichtet ist und CO2-neutral arbeitet.
Im Detail
Das gemeinsame Ziel des Projektes war es, Energieversorgungslösungen für die Green Factory zu identifizieren, zu bewerten und zu dimensionieren. Dabei lag der Fokus auf einem hohen Anteil erneuerbarer Energien, der fossilfreien Eigenerzeugung, einem möglichst hohen Autarkiegrad, der Versorgungssicherheit und der CO2-Neutralität. Um den zukünftigen Energiebedarf für verschiedene Schichtbetriebsmodelle zu ermitteln, wurden die Fabrikplanung, die Produktionsanlagen und das Gebäude detailliert analysiert und modelliert.
Anschließend wurden in Abstimmung mit dem Auftraggeber Nokera AG und dem Projektsteuerer GIG energy solution verschiedene Konzepte und Lösungen ausgearbeitet, die unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten verglichen wurden. Diese beinhalteten effizienzsteigernden Maßnahmen wie die Nutzung von Abwärme, die Errichtung einer PV-Anlage zur erneuerbaren Eigenversorgung, die thermische Nutzung regenerativer Reststoffe aus der Produktion, die Elektrifizierung des Wärmebedarfs über Wärmepumpen und den Einsatz verschiedener Energiespeichertechnologien.
Schließlich wurden die Lösungen anhand von Energiepreisszenarien validiert und bewertet. Die Energiesystemplanung der Green Factory ermöglicht es der Nokera AG, die Planungssicherheit zu erhöhen, die Energiekosten zu senken, die Versorgungssicherheit zu erhöhen, eine Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu erzielen und den Wettbewerbsvorteil weiter auszubauen.
Einblicke ins Projekt
»Durch die Energiesystemplanung des Fraunhofer IPA konnte die Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und Effizienz des zukünftigen Energiesystems der Green Factory gewährleistet werden. Die Entwicklung verschiedener Lösungen und gleichzeitige Validierung mittels Energiepreisszenarien ermöglicht uns eine fundierte Entscheidungsmöglichkeit, um die Fabrik zukunftssicher betreiben zu können.«
Udo Stocker, Geschäftsführer Nokera Construction GmbH