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Anlagenhersteller und Instandhalter kooperieren – zunehmend auf digitalisierter Basis

Die Erfahrung einer betriebsintern tätigen Instandhaltung ist  unersetzlich, hat aber ihre Grenzen.  Professionelle Anlagenbetreiber haben längst realisiert, dass sie auch auf  Herstellerinformationen angewiesen sind – nicht nur als  Basisinformation sondern immer auf dem neuesten Stand.  Dieser wiederum kann von einem „Anlagenhersteller“ nur auf Basis betriebsinterner Erfahrungswerte geliefert werden.  Anlagenhersteller und  Instandhalter  müssen also einen  kontinuierlichen informellen Austausch etablieren – am besten  über eine entsprechende Plattform. Christoph Attila Kun,   Manager Maintenance & Inspection Support Services  bei der BASF SE, forciert   eine solche Zusammenarbeit.

Herr Kun, wie abhängig ist die Instandhaltung von Herstellerinformationen?

Herstellerinformationen, wie  beispielsweise Reparaturanleitungen, Wartungsanleitungen, Ersatzteillisten, Zeichnungen und Pläne, technische Spezifikationen und Zertifikate, werden über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage benötigt.

… welcher Zeitraum ist hier zu beachten?

Der Lebenszyklus einer Anlage in der Prozessindustrie beträgt  meist dreißig Jahre und mehr – von der Montage und Inbetriebnahme bis hin zur Außerbetriebsetzung und Demontage. In diesem Zeitraum werden die Herstellerunterlagen zu den verschiedenen Instandhaltungsprozessen dutzende, teils hunderte Male eingesehen. Sie sind damit ein wichtiger Teil der technischen Grundlage für die Erfüllung sämtlicher Instandhaltungsaufgaben.

Inwieweit gilt die digitale Bereitstellung instandhaltungsspezifischer Informationen als Serviceangebot?

Die Vision des Instandhalters der Zukunft  steht im Kontext von Industrie 4.0. Hierbei verfügt der Instandhalter über sämtliche, für die effiziente Ausführung einer spezifischen Tätigkeit relevanten Informationen – und zwar zu jedem Zeitpunkt und an jedem Ort. Um diese Vision auch Realität werden zu lassen, müssen die heute zumeist physisch und analog vorhandenen Herstellerinformationen auch in digitaler Form zur Verfügung gestellt werden – um sie zu hundert Prozent auf mobilen Endgeräten nutzen zu können. Ein Serviceangebot, das die Instandhalter bei der Umsetzung dieser Vision unterstützt, wird sicherlich nachgefragt.

… in welchem Umfang sind Anlagenhersteller hierauf schon vorbereitet?

Seit etwas mehr als 20 Jahren verwenden die Hersteller branchenübergreifend CAD Programme für die Konstruktion Ihrer Produkte – sowie Textsatz- bzw. Layoutprogramme für die Erstellung der Produktdokumentation. Damit haben die Hersteller bereits eine solide digitale Basis, da alle relevanten Herstellerinformationen heute schon in digitaler Form vorliegen.
Viele Hersteller speichern ihre Informationen zudem bereits in Datenbanken, in denen die Informationen klassifiziert, kategorisiert und mit verschiedenen Attributen versehen sind.  Der Weg zu intelligent nutzbaren „digitalen Herstellerinformationen“ besteht dann aus zwei einfachen Schritten:

  1.  Falls erforderlich werden die bereits herstellerseitig vorhanden Attribute um genormte Attribute ergänzt.
  2.  Die digitalen Herstellerinformationen werden in einem bestimmten Dateiformat gespeichert und die Attribute der Herstellerinformationen werden der Datei in Form von Metadaten mitgegeben.

Wie dies im Detail aussieht wird gerade im VDI Fachausschuss 2770 „digitale Herstellerinformationen“ erarbeitet und 2018 als VDI-Richtlinie veröffentlicht.  Mit Hilfe der Ergänzungen nach VDI Richtlinie 2770 können dann die digitalen Herstellerinformationen auf jeder Plattform sowohl geöffnet als auch – mit Hilfe der Attribute – gezielt und somit intelligent auf einzelne Informationen innerhalb der gesamten digitalen Herstellerinformationen zugegriffen werden.

Welchen Einfluss nimmt die Instandhaltung auf den Inhalt digitaler Herstellerinformationen?

Viele Regelwerke und Normen stammen noch aus der Zeit, als die Herstellerunterlagen im Wesentlichen analog zur Verfügung gestellt wurden. Hierzu gehört  beispielsweise  die ISO 82079, in der die Erstellung von Anleitungen, insbesondere Betriebsanleitungen geregelt ist. Die dort getroffenen Regelungen passen jedoch in Teilen nicht mehr zu den neuen Anforderungen an die Dokumentation – wie sie aus der voranschreitenden Digitalisierung der Instandhaltungsprozesse entstehen. Deshalb müssen diese Regelwerke und Normen an die Anforderungen der fortschreitenden Digitalisierung unserer Arbeitsprozesse angepasst werden.

…  wer definiert die neuen Anforderungen?

Die Prozessindustrie hat hierfür den Fachausschuss 2770 „digitale Herstellerinformationen in der Prozessindustrie“ gegründet, um die Digitalisierung und intelligente digitale Nutzung von Herstellerinformationen in der Prozessindustrie voranzutreiben. Der Fachausschuss steht unter der Schirmherrschaft der Gesellschaft für Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen des VDI.

… mit welchem konkreten Ziel?

Ziel des Fachausschusses 2770 ist es, eine VDI-Richtlinie zu erstellen, welche die Beschaffenheit von digitalen Herstellerinformationen für die Prozessindustrie unter Einbindung aller Industrieverbände und unter Nutzung vorhandener Normen regelt. Da die Mitgliedsunternehmen ihre Anlagen mittlerweile global beschaffen respektive verkaufen, soll die erarbeitete VDI-Richtlinie im letzten Schritt zu einer global gültigen ISO-Norm weiterentwickelt werden.

… und wer nimmt daran teil?

Anlagenbetreiber wie BASF, Bayer, Covestro, Evonik, Lanxess, Merck und Wacker Chemie sowie Hersteller wie Bosch, Coperion, KSB und Siemens. Auch  die Verbandsmitglieder des DIN, des  eCl@ss-Konsortiums, der namur und der tekom sowie   IT-Unternehmen wie die SAP, Dosco und GIS.

Ist vor diesem Hintergrund eine stärkere Einbindung der Anlagenhersteller in die Aktivitäten betrieblicher Instandhaltung zu erwarten?

Die Möglichkeiten der Optimierung der Instandhaltung, unabhängig von den Herstellern, sind heute nahezu ausgeschöpft. Die intelligente Instandhaltung der Zukunft wird ihr volles Potential erst mit der engen Zusammenarbeit von Herstellern und Betreibern ausschöpfen können.  In diese Zusammenarbeit werden die Hersteller ihr spezifisches Wissen über ihre Produkte einbringen. Die Betreiber wiederum werden ihr Wissen um die Betriebsweise und die auftretenden Beanspruchungen zur Verfügung stellen.  Durch diese Kollaboration stehen den Beteiligten dann endlich alle Informationen zur Verfügung – sowohl für die Behebung von Störungen als auch die Verbesserung einer Anlage. Das Asset Intelligence Network von SAP könnte ein Schritt in die richtige Richtung sein. Dabei handelt es sich um eine bidirektionale Informationsaustausch- und Kollaborationsplattform für Hersteller und Betreiber von technischen Gütern, mit deren Hilfe die intelligente Instandhaltung der Zukunft gelebt und umgesetzt werden kann.

Herr Kun,  herzlichen Dank für Ihre Einblicke in die Entwicklung der Zusammenarbeit zwischen Betrieb und Anlagenhersteller.

Zukünftige Arbeitswelt – Kompetenzen und Weiterbildung ausloten

Wer sich mit der zukünftigen Arbeitswelt auseinandersetzt, wird feststellen, dass es mehr denn je sinnvoll ist, sich gezielt weiterzubilden. Unternehmen mit einer Trainingsabteilung oder mindestens einem ausgewiesenen Mitarbeiter in einer Trainingsfunktion sind im Vorteil – insbesondere für Trainingsbereiche, die man gemeinhin zur Kernkompetenz eines Unternehmens zählt. Auch bieten sich über das selbst bestimmte Lernen im digitalen Netz optimale Weiterbildungsmöglichkeiten an. Eine Garantie für einen abgesicherten Arbeitsplatz ist das allerdings noch nicht.

Zukünftige Arbeitswelt – Qualifikationen sondieren

Unternehmen benötigen qualifizierte Mitarbeiter und die Mitarbeiter in den Unternehmen müssen sich mit entsprechenden Fähigkeiten und Kompetenzen in den Unternehmen behaupten. Die Frage ist nur, welche neuen Qualifikationen als aktuell zwingend gelten und auch möglichst langfristig nachgefragt sind. Unternehmen sollten nicht nur die eingesetzten Fähigkeiten und Kompetenzen ihrer Mitarbeiter genau kennen, sondern auch brach liegende Potenziale entdecken und aktivieren. Im Umkehrschluss sollten sich Mitarbeiter nicht nur ihrer ausgeübten Fähigkeiten und Kompetenzen bewusst sein, sondern auch ungenutzte oder entwicklungsfähige Potenziale zur Sprache bringen.

Zukünftige Arbeitswelt – Entwicklung beobachten

Digitale Geschäftsmodelle und deren Angebote sind gestützt auf einer entsprechend produktiv genutzten Datenbasis und verändern die Beziehung zwischen Kunden und Mitarbeitern. Letztere sollten den Fortschritt auf den digitalen Baustellen in ihren Unternehmen genau beobachten. Entsprechende Anpassungen beeinflussen die Zukunftsfähigkeit der Unternehmen und damit auch die Zukunftsfähigkeit der aktuellen beruflichen Qualifikationen.

Zukünftige Arbeitswelt  – kommunikativ und interdisziplinär ausrichten

Kommunikationsfähigkeit ist für Mitarbeiter in der zunehmend digitalen Arbeitswelt wichtiger denn je – zumal mangelhaft ausgeprägte Kommunikation als distanziertes Verhalten zum Unternehmen ausgelegt werden kann. Ein Unternehmen muss sich darauf verlassen können, dass Mitarbeiter zu anstehenden Veränderungen kooperativ und konstruktiv Stellung nehmen. Immer wichtiger erscheint auch die Fähigkeit zu interdisziplinärem Arbeiten. Das wiederum setzt Mitarbeiter voraus, die den eigenen Aufgabenbereich souverän beherrschen, und darüber hinaus auch bereit sind, begeistert über den altbekannten Tellerand zu schauen.

Zulieferer sind Dienstleister – Faire Lieferkonditionen garantieren konfliktfreie Kooperation

Die erfolgreiche Realisierung von Produkten und Dienstleistungen hängt in der Regel auch von zugelieferten Produkten und Dienstleistungen ab – naturgemäß erhöht sich das Beschaffungsrisiko mit steigendem  Anteil. „Ein guter Lieferant hat es nicht nötig, sich durch Gefälligkeiten in Erinnerung zu bringen“, so lautete eine Stellungnahme von  Dr. Holger Hildebrandt in 2013 – als  Hauptgeschäftsführer vom  Bundesverband Materialwirtschaft, Einkauf und Logistik e.V.! Welches Machtpotenzial Lieferanten besitzen, weiss man spätestens seit dem Konflikt zwischen VW und dessen Zulieferern. Wenn Hersteller ihr Machtpotenzial dagegen setzen, verschärft sich in der Regel die Situation – und führt im ungünstigsten Fall zum Stillstand der Produktion.

Zulieferer
Merkmale erfolgreicher Zulieferer

Zulieferer und die Wertschöpfung

Die Beschaffung technologisch komplexer Zwischengüter ist anspruchsvoll und erfordert eine entsprechende Kooperation mit Zulieferern.  Diese  müssen  den Qualitätsansprüchen ihrer Auftraggeber zuverlässig genügen – in der Regel besitzen sie eine entsprechende Zertifizierung. Doch die  Messlatte für ein zukunftsfähiges Qualitäts- und Lieferantenmanagement liegt noch höher. Je umfangreicher Wertschöpfung und Know-how auf Lieferanten verlagert werden, desto mehr sind  Hersteller auch auf die Entwicklungskompetenz und Innovationskraft der Zulieferer angewiesen.

Zulieferer und der Service

Auch die Kompatibilität der Leistungen der Zulieferer mit dem  Servicekonzept des Herstellers ist zwingend. Hierzu hat sich der Herstellerservice entweder  entsprechendes Wissen und Know-how für die anschliessende Betreuung der Zwischengüter anzueignen oder im Rahmen einer Servicekooperation mit den Zulieferern verfügbar zu machen. Die reibungslose Betreuung von Endgütern, mit einem hohen Anteil zugekaufter, komplexer Zwischengüter, hängt in jedem Fall davon ab, ob die technologische Zusammenarbeit mit jedem Lieferanten zweifelsfrei definiert ist.

Zulieferer und die Sicherheit

Chancen und Risiken einer Zusammenarbeit mit Zulieferern müssen bekannt sein. Fallen Lieferanten aus oder entwickeln sich unzuverlässig, sollten sie durch alternative Lieferanten problemlos ersetzt werden  können. Um etwaige Störungen  der Supply Chain zu erkennen, ist ein Frühwarnsystem zu  etablieren – etwa ausgerichtet auf zögerliches Lieferverhalten, unzureichende Ansprechbarkeit, eine mangelhafte Produktqualität  oder sonstige inakzeptable Entwicklungen. Allerdings gilt auch: Lieferanten benötigen Sicherheit, um diese selbst  bieten zu können – ohne faire Lieferkonditionen  ist die Sicherheit beider Vertragspartner gefährdet.

Predictive Analytics nutzen – Risiken der Systemverfügbarkeit minimieren

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Predictive Analytics sichert die Verfügbarkeit

Fehlfunktionen in komplexen technischen Produkten sind bekanntlich nie auszuschließen. Die Anzahl systemimmanenter Problembereiche kann zwar durch eine hohe konstruktive Qualität eingedämmt werden – die Anwendung und Nutzung technischer Systeme werden trotzdem zu Störungen führen. Um diese proaktiv zu erkennen, setzt Service und Instandhaltung auf Predictive Analytics. Es gilt, die planbare Verfügbarkeit technischer Systeme zu garantieren.

Predictive Analytics erkennt Fehler und ihre Ursachen

Predictive Analytics gilt als unschlagbares Frühwarnsystem, gemäß Zustandsbewertung und Mustererkennung. Jede Fehlfunktion in den einzelnen Komponenten technischer Produkte kann so bereits in einem frühen Stadium identifiziert werden. Frühzeitige Erkenntnisse über den qualitativen Status von Komponenten erlauben unmittelbare Entscheidungen, um technischen Störungen zuvorzukommen – verknüpft mit Wissensdatenbanken lässt sich eine adäquate Ursachenanalyse ableiten.

Predictive Analytics fokussiert zustandsorientierte Grenzwerte

Wer Maschinen und Anlagen überwachen will, orientiert sich an zugänglichen und relevanten Messgrößen – entsprechend sind technische Sollwerte zu definieren. Alarmsysteme überwachen die eingestellten Grenzwerte – auch sind Alarme verknüpft, um bestimmte Veränderungen erkennen zu können. Nicht zuletzt sind Alarme auf ihre Häufigkeit und Frequenz hin statistisch zu analysieren, um Fehlfunktionen der Überwachungssysteme selbst festzustellen. Wenn Alarme über längeren Zeitraum gespeichert und analysiert werden, bieten sie ein umfassendes Bild der Zustandsveränderung überwachter Systeme.

Predictive Analytics verschafft den Überblick

Computersimulationen gelten als geeignet, um die Standzeiten von definierten Bauteilen zu erfassen. Der Modellierung entsprechender Verschleiß- und Alterungserscheinungen gehen Messungen von Bauteilbelastungen im Betrieb voraus. Propagiert wird auch die Visualisierung von Maschinen und Anlagen. Um deren Status unmittelbar zu überblicken, sollen klassische Anzeigegeräte durch Visualisierungslösungen ersetzt werden. Das ändert natürlich nichts daran, dass die Aussagekraft der Informationen weiterhin primär von dem erfassten Umfang der Maschinendaten und deren Relevanz abhängt.

Predictive Analytics minimiert Risiken

Verläßliche Prognosen erhöhen Uptime, Performance und somit die Kundenzufriedenheit. Darüber hinaus wird von Anwendern zunehmend erwartet, dass sie ihre Anlagen nicht nur komplett bedienen können, sondern auch in der Lage sind, diese kontinuierlich zu beobachten und zu diagnostizieren – womit sie dann auch Verantwortung für termingerechte Instandhaltungsaktivitäten übernehmen.

Fahrdienstleitung nach Regelwerk – Kein Schutz vor Fehlentscheidungen

Ein Fahrdienstleiter der Bahn hat ein Signal gegeben, das er nicht rotlicht-schrankehätte geben dürfen und damit auf einer eingleisigen Strecke den Zusammenstoß zweier Züge verursacht. Zunächst war die Rede von einem „Sondersignal“, womit ein Rotlicht außer Kraft gesetzt wurde. Dieses Sondersignal wurde präzisiert: Es soll sich hierbei um ein sogenanntes Ersatzsignal handeln, das nur mit mehreren Handgriffen ausgelöst werden kann – wobei „besondere Schalter und Taster“ zu betätigen sind.

Fahrdienstleitung und menschliche Fehlentscheidungen

Wenn sich der Fahrdienstleiter pflichtgemäß, also regelgerecht verhalten hätte, wäre es nicht zum Zusammenstoß gekommen – so die Stellungnahme der Staatsanwaltschaft. Damit ist die Ursache dieses Unglücks als fahrlässiges Verhalten deklariert – ausgelöst durch einen falsch ausgewählten Steuerungsprozess. Spätestens jetzt sollte sich der geneigte Leser fragen, wann er den letzten beruflichen „Blackout“ hatte. Ein Mensch ist nun mal keine Maschine, soviel steht fest – und Fehlentscheidungen können auch nach bestem Wissen und Gewissen getroffen werden. Dabei gibt es eine einfache Maßnahme, die menschliches Versagen drastisch reduzieren kann: das Vier-Augen-Prinzip. Und es drängt sich die Frage auf, ob sich die Fahrdienstleiter benachbarter Stellwerke in ihren Entscheidungen abstimmen.

Fahrdienstleitung und technische Unzulänglichkeiten

„Die Bahnstrecke ist technisch gut abgesichert und die Technik hat funktioniert“ – so der Tenor der Analysten dieser Katastrophe. Trotzdem will man überlegen, ob es weitere Möglichkeiten gibt, ein solches Unglück zu verhindern. Allerdings sind solche Überlegungen schon sehr weit fortgeschritten, denn bereits in 2010 hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein Anti-Kollisionssystem für Züge vorgestellt: RCAS ist ein System zur Vermeidung von Zugkollisionen, das unabhängig von Sicherungstechnik entlang der Strecke funktioniert. Der Zweck liegt auf der Hand – man braucht Überwachungssysteme, die menschliches Fehlverhalten rechtzeitig neutralisieren – insbesondere bei fehlgesteuerten Prozessen, die in kürzester Zeit in eine Katastrophe führen können. In der bereits realisierten Technik autonomer Verkehrssysteme wird jedenfalls versucht, menschliches Fehlverhalten weitgehend auszuschließen.

Fahrdienstleitung und organisatorische Mängel

Seit 2013 sind bahnspezifische Probleme der Öffentlichkeit bekannt:  Personalknappheit, Überalterung und Nachwuchsmangel – sowie verzögerte Investitionen in automatisierte Stellwerke. Auslöser war das Stellwerk-Chaos in Mainz. Auch in vorliegendem Fall war zu hören: Ein Fahrdienstleiter der Bahn hat eine riesige Verantwortung bei relativ geringem Lohn. Eine Imageverbesserung der Deutschen Bahn lässt weiter auf sich warten.

Produktsicherheit ist alternativlos – Gefährliche Produkte sind zu entschärfen

Gefährliche Gebrauchsgegenstände und technische Produkte sind inakzeptabel – gleichgültig, ob die Produktsicherheit eines Spielzeugs oder einer Großmaschine bemängelt wird. Diesen nachvollziehbaren Ansatz verfolgt die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) –  nunmehr auch mit einer neu etablierten „Datenbank gefährlicher Produkte„. Eine wirksame europaweite Marktüberwachung soll den Verbraucher vor fehlerhaften, gefährlichen Produkten schützen: BAuA-Produktsicherheitsportal.

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Produktsicherheit garantieren

Produktsicherheit – Gefahrenquellen erkennen und neutralisieren

Produkte schadlos zu nutzen und anzuwenden impliziert deren ungefährliche Konzeption. Als bedenklich angezeigte Produkte werden sowohl über Verbrauchermeldungen als auch über Produktrückrufe erfasst – gemäß Produktsicherheitsgesetz. Das kann konfliktreich sein, wenn hierüber kontrovers debattiert wird – insbesondere, wenn es um Grenzwerte geht. Beispielsweise um die Auswirkungen elektromagnetischer Felder oder Schwingungen und Vibrationen, denen Menschen durch Anwendung bestimmter Systeme ausgesetzt sind. Darüber hinaus muss der unvermeidbare Umgang mit gefährlichen Stoffen zweifelsfreie, adäquate Schutzmaßnahmen vorschreiben.

Produktsicherheit – Gesetz mit verschärften Richtlinien

Das neue Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) ist seit 1. Dezember 2011 in Deutschland in Kraft und hat damit das ehemalige Geräte- und Produktsicherheitsgesetz abgelöst: Hier gilt jetzt europäisches Recht. Das Gesetz ist auf gefährliche Produkte ausgerichtet, vor deren Auswirkungen sowohl Hersteller als auch Händler und Verbraucher verstärkt zu schützen sind. Das Gesetz über die Bereitstellung von Produkten auf dem Markt stützt sich auf 14 umzusetzende Richtlinien.  Angesprochen sind Vollzugsbehörden, die Industrie, der Handel sowie Arbeitnehmer und Verbraucher.

Produktsicherheit – Service Verbraucherschutz

Das vom Deutschen Bundesrat in 2012 gebilligte Verbraucherinformationsgesetz hat den Anspruch, Verbraucher schneller, umfassender und konkreter zu informieren. Der so verbesserte Service für Verbraucher ist allerdings limitiert. Kostenfreier Service nach dem Verbraucherinformationsgesetz gilt nur bei entsprechenden Informationen bis zu einem Verwaltungsaufwand von 250 Euro. Bei vorliegenden Rechtsverstößen von Unternehmen erhöht sich diese Grenze auf 1000 Euro. Anfragen zum Verbraucherschutz werden nicht nur über Lebensmittel, Futtermittel und Bedarfsgegenstände erteilt, sondern auch zu Produkten im Sinne des Produktsicherheitsgesetzes.

Produktsicherheit – Verschärfte Meldepflicht für gefährliche Produkte

Unternehmen, die vor ihren Produkten warnen wollen, können bereits seit 2009 über eine zentrale Internetseite der EU einfach und kostengünstig eine „Selbstanzeige“ platzieren: Notification form for producers and distributors. Damit wurde der bisherige Aufwand stark reduziert. Aufgrund der hohen bürokratischen Hürden hatten insbesondere mittelständische Unternehmen Probleme, den Behörden gefährliche Produkte fristgerecht zu melden – so Prof. Dr. Thomas Klindt, Partner bei der Kanzlei Nörr Stiefenhofer Lutz: „Mit dieser hilfreichen Einrichtung verbunden ist die Erwartung der Behörden, dass Unternehmen künftig fristgerecht auf gefährliche Produkte hinweisen. Es gibt keine Ausrede mehr und entsprechende Sanktionen bei Verzug reichen je nach EU-Mitgliedstaat von 3.000 Euro bis hin zu sechs Monaten Freiheitsstrafe.“

Kreative Energieversorgung – innovative Konzepte werden sich durchsetzen

Wer ein Ersatzteillager für leistungsfähige Batterien einzurichten hat, kann durchaus auf die Idee kommen, dessen Speicherleistung auch während der Lagerhaltung zu nutzen. In diesem Sinne plant die Daimler AG in Kooperation mit „enercity“ offenbar den Aufbau eines 15 Megawatt-Batteriespeichers für rund 3.000 elektromobile Batteriesysteme. Diese werden also nicht nur für elektromobile Störfälle vorgehalten sondern sollen außerdem das Stromnetz für den deutschen Primärregelenergiemarkt stabilisieren. Kreative Ideen für die Energieversorgung haben Zukunft.
Kreative Energieversorgung

Kreative Energieversorgung über ein Brennstoffzellensystem

Ein bemerkenswerter Anteil  der gesamten Kraftwerksleistung in Deutschland wird in Notstromanlagen, Batterien und USV-Systemen vorgehalten. Über den Einsatz als Notstromanlage hinaus, lassen sich auch bisher ungenutzte Energiespeicher in das Stromnetz der Zukunft integrieren. Für die Betreiber von Notstrom- und USV-Anlagen eröffnen sich völlig neue Geschäftsmodelle – etwa die Bereitstellung sogenannter „Regelenergie“ oder „Minutenreserven“. Bereits in 2010  propagierte beispielsweise die Rittal GmbH eine entsprechende Systemlösung. Garantiert wurden hierbei eine umweltfreundliche und emissionsfreie Energiewandlung, bei einem Gesamtwirkungsgrad von bis zu 53 % sowie einer flexiblen Leistungsanpassung, minimierten Ausfallzeiten und einem geräuscharmen Prozess.

Kreative Energieversorgung – konzipiert als Mini-Blockheizkraftwerk

Mini-KWK-Anlagen sollen in der Lage sein, sowohl das Klima als auch den Geldbeutel zu schonen. Hierzu hat das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) in 2012 ein immer noch aktuelles Förderprogramm für Mini-KWK-Anlagen gestartet. Es geht um Mini-Block-Heizkraftwerke, die 17 Millionen Zentralheizungen in 46 Millionen deutschen Wohnungen ersetzen könnten. Das hat auch die Deutsche Telekom veranlasst, in das Stromgeschäft einzusteigen. Das Konzept sieht eine Kooperation mit den Stadtwerken vor. Hierzu bilden vernetzte Blockheizkraftwerk-Systeme ein virtuelles Kraftwerk, das insbesondere Schwankungen der Stromversorgung ausgleichen soll – Internetanschluss, Software und Steuertechnik vorausgesetzt.

Kreative Energieversorgung über regelungstechnische Systemdienstleistungen

Stabilität für das elektrische Netz zu gewährleisten, ist für jeden Energieversorger verpflichtend vorgeschrieben. Als eine essenzielle Forderung der Netzbetreiber gilt, dass auch im Fehlerfall der dynamische Betrieb einer Energieversorgungsanlage gewährleistet bleiben muss – unabhängig von der jeweiligen Tiefe eines Spannungseinbruchs. Lösbar ist dieses Problem über eine aufwändige und teure Leistungselektronik. Elegantere regelungstechnische Verfahren sollen dem wirtschaftlichen Ausbau eines zunehmend dezentral ausgerichteten Energiesystems eher gerecht werden: wie es beispielsweise durch Wind-, PV- und Wasserkraftanlagen repräsentiert wird.

Kreative Energieversorgung – Energie durch Kernfusion

Das Projekt der Kernfusion läuft weiter – mit dem erklärten Ziel, eine saubere und äußerst ergiebige Energiequelle zu realisieren. Protagonisten der Kernfusion – wie  Professor Thomas Klinger, Max-Planck-Institut – geben sich zunehmend optimistisch, denken aber immer noch im Zeitraum von Jahrzehnten, bis ein leistungsfähiges „Fusionskraftwerk“ verfügbar ist. Aktuell wurde ein weiterer Meilenstein erreicht: die Fusionsanlage Wendelstein 7-X hat ihr erstes Wasserstoff-Plasma erzeugt. Überdies arbeitet man mit internationaler Beteiligung im südfranzösischen Cadarache an einem thermonuklearen Versuchsreaktor. Der „International Thermonuclear Experimantal Reactor (ITER)“ soll beweisen, dass Kernfusion eine effiziente und nachhaltige Energiegewinnung ist. Das Projekt mit seinen sieben Partnern aus Russland, USA, China, Indien, Südkorea und der EU repräsentiert die Hälfte der Weltbevölkerung“ – so die Europäische Kommission.

Kreative Energieversorgung – Neue Technologien

Das Portfolio der Energiesysteme wird ausgebaut. Es geht um Projekte von Wind bis Photovoltaik, von solarthermischen Kraftwerken bis Geothermie.  Insbesondere sollen Speicher- und Netztechnologien sowie regenerative Kombikraftwerke berücksichtigt werden. Und die Realisierung klimaneutraler Städte erscheint hierbei als besonders anspruchsvolle Zielsetzung. Soweit die Ausrichtung des sechsten Energieforschungsprogramms – Laufzeit von 2011 bis 2014. Der Bundesbericht Energieforschung 2015 präsentiert die entsprechenden Erkenntnisse.