TEWISol – Technisch-wirtschaftliche Optimierung von solarthermischen Kombianlagen

Laufzeit: Januar 2016 - Dezember 2018
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), Forschungszentrum Jülich (PtJ)
Kooperationspartner: Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Meibes System-Technik GmbH, SWB Sonnen- und Windenergieanlagenbau GmbH
Projektfokus:
© Foto Fraunhofer ISE

Vorgehensweise im Projekt »TEWISol«: Eine solarthermische Kombianlage wird durch wirtschaftswissenschaftliche sowie technische Eigenschaften charakterisiert und optimiert.

© Foto Fraunhofer ISE

Integrierte Leistungs- und Kostenoptimierung mit dem Fokus auf einer Reduktion der Komplexitätskosten.

Studien des Fraunhofer ISE haben gezeigt, dass heute trotz der sehr großen System- und Preisvielfalt bei Kombianlagen die Ertragsunterschiede relativ gering sind. Durch Reduktion der Variantenvielfalt können folglich ohne wesentliche Ertragseinbußen die Kosten gesenkt werden, da die Hersteller höhere Skaleneffekte erzielen können. Durch technische und wirtschaftliche Optimierungen ist deshalb eine signifikante Kostenreduktion erreichbar. Wesentlicher Inhalt des Projekts ist die Kombination von Methoden zur Produktkosten- sowie Produktleistungsoptimierung zu einer integrierten Vorgehensweise. Auf Basis dessen lässt sich ein ganzheitlicher Ansatz zur Optimierung des Preis-/Leistungsverhältnisses von solarthermischen Kombianlagen ableiten.

Das Verbundprojekt »TEWIsol« zwischen dem Fraunhofer ISE und dem WZL der RWTH Aachen führt moderne Produktkostenoptimierung und Solarthermietechnologie zusammen. Dabei kommen Methoden der Wertanalyse, des Komplexitätsmanagements und der Prozesskostenanalyse zusammen mit modernen Methoden der Anlagensimulation und der Messtechnik zum Einsatz. Ziel ist, durch Kombination dieser Herangehensweisen eine Methodik zu schaffen, die eine noch wirkungsvollere Identifizierung von  Optimierungsmöglichkeiten für das Preis-/Leistungsverhältnis ermöglicht. Berücksichtigt wird hierbei die komplette Prozesskette von Komponentenlieferanten über Systemhersteller bis zur Installation durch den Handwerker. Optimierungskriterium ist die Minimierung der Vollkosten für den Kunden im Verhältnis zum Normsystemertrag. Als Ergebnis dieser Optimierung soll sich eine Kostensenkung für den Endkunden von mehr als 20% ergeben. Die Optimierungsmethodik umfasst folgende Teilmethoden:

1. Komplexitäts- und Variantenanalyse,
2. Prozesskostenanalyse,
3. Wertanalyse,
4. simulationsbasierte energetische Analyse,
5. Systemertragsermittlung.

Durch Adaption der teilweise bereits bestehenden ersten drei Methodenbausteine für eine singuläre Betrachtung innerhalb eines Unternehmens an Branchenspezifika sowie anschließender Zusammenführung und Harmonisierung mit der technologischen Betrachtung eines solarthermischen Gesamtsystems unter Berücksichtigung der gesamten Prozesskette von der Produktentwicklung bis zur Installation beim Endkunden entsteht ein neuartiger Methodenansatz zur Erreichung der genannten Zielstellung. Aufbauend auf den technischen und wirtschaftlichen Grundlagen können durch kombinierte energetische Systemsimulationen und Produktkostenoptimierung mit Hilfe der zu erarbeitenden Methodik preis-/leistungsoptimale Systemvarianten entwickelt werden. Anhand von zwei beispielhaften Anwendungen der zu entwickelnden Gesamtmethodik mit Teilnehmern aus dem Kreis der Industriepartner soll die Wirksamkeit erwiesen werden.