Simulation und Digitaler Zwilling: Datenbasierte Entscheidungen

Die Energiewelt steht vor großen Herausforderungen: Die Frage, woher unsere Energie kommt, wie sie nutzbar gemacht wird und wie wir sie effizient einsetzen können, ist heute relevanter denn je. Mit regenerativen Energieträgern wie Solar- und Windenergie, aber auch mit Wärme, Kälte und fossilen Brennstoffen wie Öl, müssen wir neue Wege finden, um Energie nachhaltig und kosteneffizient zu nutzen. Ein Schlüssel dazu liegt in der Digitalisierung – und hier spielt der Digitale Zwilling eine zentrale Rolle.

Open House of Energy hat im Webinar der Klimaschutzunternehmen e.V. zu diesem Thema in einem Webinar am 18.02.2025 referiert:

Die Herausforderungen der heutigen Energieversorgung

• Wie stabil ist die Versorgung?
• Wo liegen die größten Einsparpotenziale?
• Wie können Unternehmen autonomer und effizienter werden?
• Welche Risiken und Chancen bieten neue Technologien?

Diese Fragen zu beantworten, erfordert innovative Lösungen. Hier kommt der Digitale Zwilling ins Spiel – ein virtuelles Abbild von physischen Systemen, das Echtzeitdaten nutzt, um Prozesse zu optimieren und Energiekosten zu senken.

Was ist ein Digitaler Zwilling?

Ein Digitaler Zwilling ist ein virtuelles Modell eines physischen Systems, das kontinuierlich Daten sammelt, analysiert und Prognosen erstellt. Im Vergleich zu herkömmlichen Energiemanagementsystemen (EMS) bietet der Digitale Zwilling eine dynamischere und präzisere Steuerung von Energieflüssen. Während EMS primär für die Marktinteraktion und Lastverschiebung genutzt wird, setzt der Digitale Zwilling auf Simulation und Prognose, um Prozesse zu optimieren.

Vorteile des Digitalen Zwillings

• Echtzeitdaten: Im Gegensatz zu statischen Simulationen arbeitet der Digitale Zwilling mit Live-Daten.
• Kosteneinsparungen: Durch Lastverschiebung, optimierte Beschaffung und Prozessoptimierung können Unternehmen ihre Energiekosten um 10–30 % senken.
• Prognosefähigkeit: KI-gestützte Simulationen ermöglichen präzise Vorhersagen von Energiepreisen, Netzlasten und Erzeugungskapazitäten.

Praxisbeispiele: So funktioniert der Digitale Zwilling in der Realität

1. Lastverschiebung durch thermischen Speicher und Wärmerückgewinnung

Ein Unternehmen konnte durch die Integration eines Wärmespeichers und einer Wärmepumpe seine Lastspitzen im Fernwärmenetz reduzieren und Abwärme effizient nutzen. Die Simulation verschiedener Szenarien zeigte Einsparungen von bis zu 25 % bei den Energiekosten.

2. Prognose und Regelung von Wärme in einem Industriestandort

An einem Standort mit über 100 Gebäuden und einem jährlichen Wärmebedarf von 120.000–140.000 MWh wurde ein Digitaler Zwilling eingesetzt, um den Wärmeverbrauch zu optimieren. Das Ergebnis: Eine Reduktion des Wärmebedarfs um 10–15 % und erhebliche Kosteneinsparungen.

Einsparpotenziale durch den Digitalen Zwilling

• Lastverschiebung: 10–30 % Kosteneinsparung durch Verschiebung energieintensiver Prozesse in Zeiten mit niedrigen Strompreisen.
• Prozesswärme-Optimierung: 15–25 % Einsparung durch Reduktion des fossilen Energiebedarfs.
• Integration erneuerbarer Energien: 20–30 % Einsparung durch maximale Nutzung von Solar- und Windenergie.
• Energieeffiziente Produktionsplanung: 20–30 % Einsparung durch KI-gestützte Simulationen.

Business-Ökosysteme neu denken

Die Einführung des Digitalen Zwillings erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen Technologieanbietern, Lösungsanbietern und Kunden. Das Open House of Energy (OHOE)-Ökosystem zeigt, wie Schwarmintelligenz und klare Rollenverteilung innovative Lösungen vorantreiben können.

Fazit

Der Digitale Zwilling ist mehr als nur eine technologische Innovation – er ist ein Werkzeug, um die Energieeffizienz zu revolutionieren. Unternehmen, die diese Technologie nutzen, können nicht nur ihre Energiekosten senken, sondern auch einen Beitrag zur Dekarbonisierung und Nachhaltigkeit leisten.