Jan BusseEnergiekostenorientierte Ablaufplanung im mittelfristigen Planungszeitraum unter Berücksichtigung von stundenbasierten Strompreisen und Strompreisprognosen

Zum Inhalt deutschenglish

Hervorgerufen durch den stetigen Ausbau regenerativer Energien und eine damit einhergehende schwankende Erzeugungsleistung von Strom, unterliegt der Strompreis am Energiemarkt einer hohen Volatilität im Tagesverlauf. Auf den Day-Ahead-Märkten von Strombörsen wird Strom auf Stundenbasis gehandelt. Dies stellt für produzierende Unternehmen ein Potential dar, weil durch eine energiekostenorientierte Terminierung von Produktionsaufträgen die resultierenden Energiekosten reduziert werden können. Die Energiekosten lassen sich hierbei aus den individuellen Strombedarfen zur Bearbeitung der Produktionsaufträge auf den vorgesehenen Maschinen sowie den stündlich variierenden Strompreisen berechnen. Energieintensive Aufträge werden entsprechend dann eingeplant, wenn der Strompreis günstig ist, wohingegen Zeitintervalle hoher Strompreise gezielt vermieden werden. Im Gegensatz zu vielen Ansätzen aus der Literatur wird in dieser Forschungsarbeit ein mittelfristiger Planungszeitraum von bis zu vier Wochen zugrunde gelegt. In einer solchen Zeitspanne wird typischerweise die Produktionsplanung durchgeführt. Da allerdings die realen Strompreise auf Day-Ahead-Märkten maximal einen Tag im Voraus bekannt sind, müssen die Strompreise mit geeigneten Verfahren prognostiziert werden. Unter Zuhilfenahme der prognostizierten Preise wird schließlich eine Ablaufplanung durchgeführt, wobei eine Flow Shop-Umgebung mit strukturell unterschiedlichen Aufträgen betrachtet wird. Neben der Evaluation der Prognosegüte wird in Abhängigkeit verschiedener Szenarien auch das Einsparpotential einer energiekostenorientierten Ablaufplanung quantifiziert. Zur Lösung der Probleminstanzen werden weiter geeignete exakte und heuristische Verfahren eingesetzt.