Vor dem Hintergrund der Energiewende bieten sich insbesondere auch mit Digitalisierungstechnologien für Produktions- und Versorgungssysteme erhebliche Potenziale, durch einen effizienten sowie flexiblen Energieeinsatz die energiebezogenen Kosten an den Produktionsstandorten zu reduzieren. Durch eine thermohydraulische Vernetzung von Maschinen, technischer Gebäudeausstattung und dem Gebäude selbst wird in der ETA-Modellfabrik am Campus der TU Darmstadt demonstriert, wie u. a. Abwärme aus dem Produktionsprozess effizient zurückgewonnen und als Nutzenergie zur Klimatisierung und Prozesswärmeversorgung bereitgestellt werden kann. Dieser Ansatz einer gesamtenergetischen Betrachtung industrieller Produktionsbetriebe erhöht erheblich das Einsparungspotenzial, führt jedoch unweigerlich zu einer gesteigerten Komplexität der interagierenden (Teil-)Systeme. Durch das in diesem Beitrag beschriebene Konzept einer vorausschauenden (prädiktiven) Energieflussregelung, können auch unter dynamisch veränderlichen Randbedingungen, z. B. in volatilen Energiemärkten, die Erzeuger- und Speichersysteme im vielschichtigen Verbund optimal betrieben und Energiekosten reduziert werden.

Der vorliegende Beitrag behandelt das Konzept des Industrial Metaverse und seine potenziellen Auswirkungen auf die produzierende Industrie. Dabei werden zunächst die Möglichkeiten des Industrial Metaverse allgemein erläutert und anschließend mögliche resultierende Funktionalitäten für die Produktionstechnik entlang des Lebenszyklus dargestellt. Für die beiden Themenfelder „Synthetische Datengenerierung“und „Virtuelle Qualifizierung“werden die Implikationen des Industrial Metaverse intensiver betrachtet.

In Forschung und Industrie zeigt sich, dass Produkt-Service-Systeme (PSS) und Big Data das Potenzial haben, Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Doch hierfür sind neue innovative Geschäftsmodelle und eine Neupositionierung der Unternehmen unabdingbar, was gerade für den mittelständisch geprägten Maschinen- und Anlagenbau häufig eine Herausforderung darstellt. Daher zeigt der Beitrag am Beispiel der Predictive Maintenance (PdM) auf, welchen Einfluss Big Data und PSS auf Geschäftsmodelle von Unternehmen dieser Branche haben. Anhand einer systematischen Literaturrecherche in Kombination mit Experteninterviews konnten praktische Handlungsempfehlungen zur Geschäftsmodellgestaltung identifiziert werden, die sowohl fundierte Erläuterungen für Industrievertreter als auch ein tieferes Verständnis für datengetriebene PdM-Lösungen liefern.

The self-sufficient microgrid consists of the feed from renewable energy systems, the electrical network and the H2 gas network with a liquid or gaseous energy source. In contrast to an island grid, the microgrid can be operated in parallel with the grid. The associated challenges of transient energy flows, as well as the holistic view of a regulated microgrid based on an electrical network and an H2 gas network, are part of this article.