In der aktuellen Krise wird deutlich, wie stark Produkte des täglichen Bedarfs von der Verfügbarkeit und dem Preis von Energie abhängig sind. Für die Betriebe sind Maßnahmen, die die Effizienz erhöhen, damit umso wichtiger. Dominik Leherbauer beschäftigte sich bereits in seiner 2021 abgeschlossenen Masterarbeit an der Fachhochschule Oberösterreich mit der Frage, welcher Instrumente es bedarf, um den Energiemarkt und die industriellen Prozesse besser miteinander in Einklang zu bringen.

Er entwickelte ein Werkzeug, das das Abarbeiten von Aufträgen in einer Fertigung in Hinblick auf Strompreis und Strommix optimiert. Energieintensive Prozesse sollen möglichst dann erledigt werden, wenn die Kosten für die Elektrizität oder die bei der Stromerzeugung emittierte CO₂-Menge niedrig sind.

"Basis der Optimierung ist, die Energieverbraucher – also die Maschinen eines Fertigungsbetriebs – so zu modellieren, dass ihr Energieverbrauch gut prognostizierbar ist", erklärt Leherbauer, der für seine Arbeit mit dem vom OÖ Energiesparverband und dem Land Oberösterreich vergebenen "Young Energy Researchers Award" ausgezeichnet wurde. "Auf Grundlage dieser Modellierung und der Strompreise des Day-ahead-Marktes, auf dem die Einkaufspreise des kommenden Tages gehandelt werden, kann der Optimierungsalgorithmus dann die beste Abfolge der Arbeitsschritte errechnen."

Klimafreundliche Elektrizitätsnutzung

Schwieriger sei dagegen, die tägliche Zusammensetzung der verfügbaren Elektrizität abzuschätzen. Datengrundlage ist das "gebundene CO₂-Äquivalent" des produzierten Stroms. Beispielsweise seien in einer Kilowattstunde Strom aus Erdgas etwa 490 Gramm CO₂ gebunden, in Windkraft dagegen nur elf Gramm, sagt der Mechatronik- und Wirtschaftsabsolvent. Die Optimierung führt also zu einer möglichst klimafreundlichen Elektrizitätsnutzung einer Industrieanlage.

"Der Optimierungsprozess ist aber nicht für alle Industrien geeignet. Die Art der Produktion muss aus einer Reihe von abgrenzbaren Fertigungsschritten bestehen", sagt Leherbauer. "Bei kontinuierlichen Prozessen, wie sie in der Lebensmittelindustrie häufig sind, ist der Ansatz weniger gut einsetzbar."

Theorie und Praxis

Die Masterarbeit des FH-Absolventen entstand im Rahmen eines EU-Projekts. Hier arbeitet der 1993 geborene Forscher aus Riedau mittlerweile als wissenschaftlicher Mitarbeiter der FH Oberösterreich mit. Ursprünglich führte Leherbauers Weg zum Mechatronik- und Wirtschaftsstudium über eine Lehre mit Matura und Jahre der beruflichen Praxis in der Produktion.

"Ich habe gemerkt, dass mich wirtschaftliche und ingenieurstechnische Aufgabenstellungen reizen, mir dafür aber viel Theorie fehlt. Die habe ich durch ein berufsbegleitendes Studium nachgeholt", blickt der Forscher zurück. Damals kamen für den heute zweifachen Vater mehrere Dinge zusammen: "Die Zeit war knapp. Kurz vor dem Studium wurde auch mein Sohn geboren." (Alois Pumhösel, 4.9.2022)