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Man stelle sich vor, es gäbe eine Software, die uns alle noch so schwierigen Entscheidungen abnähme und uns immer zum optimalen Ziel führte. Sie könnte unterschiedliche Optionen evaluieren, dabei sogar alle Eventualitäten berücksichtigen und am Ende selbständig eine intelligente Entscheidung treffen. Für die Energiebranche könnte dieser Wunsch schon bald Realität werden. Das Zürcher Startup Embotech hat bereits die nötige Technologie entwickelt.

Die von Embotech entwickelte Software ist von Nutzen, wann immer Geräte oder Systeme selbständig intelligente Entscheidungen treffen müssen. Aktuell findet ihre Software unter anderem Anwendung bei der Steuerung von autonomen Fahrzeugen sowie beim Energiemanagement von Fahrzeugen. In der Energiebranche wird sie eingesetzt, um das Energiemanagement in Wohngebäuden zu optimieren. In Smart Grids kann sie zum Beispiel beim Lastausgleich eingesetzt werden und beeinflussen, wann sich grosse Verbraucher wie Wasserboiler oder Kühlräume an- und ausschalten. Beim kooperativen Einsatz verschiedener Energiequellen kann sie optimieren, wie viel Strom jeweils von der PV-Anlage, der Windmühle und aus konventionellen Energieträgern genutzt werden soll. Die Software ist vielfältig einsetzbar – sogar in ein und derselben Industrie. Besonders anschaulich zeigt sich das in der Energiebranche.

Effizienzsteigerung und Nachhaltigkeit

Das Entwicklungspotenzial von erneuerbaren Energien ist riesig. Da macht die Windenergie keine Ausnahme. Hier arbeitet Embotech daran, die Leistung von traditionellen Windturbinen mit ihrer Software zu optimieren. Eine Einsatzmöglichkeit liegt darin, die Ausrichtung der Rotorblätter von Windturbinen zu optimieren und so eine effizientere Energieproduktion zu ermöglichen.

Neben Effizienzsteigerung bietet die Software auch Lösungen für einen nachhaltigeren Einsatz von Windturbinen. Diese sind starken Winden ausgeliefert, die oftmals zu grossen Vibrationen führen. In diesem Fall kann die Software eingesetzt werden, um die Rotorblätter so auszurichten, dass die Windturbine möglichst geringen Vibrationen ausgesetzt ist. So reduziert man die mechanischen Belastungen auf der ganzen Struktur, was eine leichtere Bauweise ermöglicht und so die Investitionskosten reduziert.

Die Zukunft der Windenergie liegt hoch über den Wolken

Weitaus futuristischer präsentiert sich ein drittes Einsatzgebiet der Embotech-Technologie: Die Airborne Wind Energy. Dieser Bereich der Windenergie wird an der ETH, wo Embotech noch heute angesiedelt ist, stark erforscht. Hierbei wird Energie mithilfe von Flugdrachen produziert. Statt mit klassischen Windmühlen Strom zu produzieren, lässt man einen Drachen an einer langen Leine in die Luft steigen. Während dieser automatisierte Muster in der Luft fliegt, wird seine Bewegungsenergie in Strom umgewandelt.

Im akademischen Bereich ist die Airborne Wind Energy schon ziemlich weit fortgeschritten. Das Konzept funktioniert und lässt die Zukunft der Windenergie erahnen. Hoch oben weht der Wind stetig und kräftig. Das macht die Drachen auch für windschwache Standorte interessant, die für die konventionelle Windenergie nicht infrage kämen. Allerdings sind die Dimensionen der Flugwindkraft und des dadurch erzeugten Stroms noch nicht gross genug für die Kommerzialisierung. Es besteht noch Forschungsbedarf. Und auch hier ist die Software von Embotech im Einsatz: Das Startup arbeitet zusammen mit Kollegen der ETH daran, die Winddrachen-Technik zu optimieren und die Abläufe zu verbessern. Eine der Herausforderungen stellt die genaue Ortung des Drachens dar: Um das Maximum an Energie zu produzieren, möchte man stets wissen, wo sich der Drache befindet. Mit bestehenden Technologien wie GPS ist die Messung der Drachenposition noch zu ungenau. Doch mit der Software von Embotech lässt sich die Position des Drachens berechnen und mit den gesammelten Winddaten abgleichen. So sieht man, ob der Flugdrache optimal fliegt oder umpositioniert werden muss, um effizienter Strom zu produzieren.

Die nächste Hürde

Embotech trifft mit seiner Technologie den Nerv der Zeit. Davon zeugt auch der Erfolg des noch jungen Startups. Zu seinen Kunden gehören heute schon namhafte Unternehmen wie Volvo und Alstom. Die nächste Hürde wartet in New York: Dort wird Andreas Hempel, Co-Geschäftsführer von Embotech, sein Startup als Teil der Schweizer Startup Nationalmannschaft von Venturelab vertreten, seine Geschäftsideen hochkarätigen amerikanischen Investoren sowie Industrievertretern präsentieren und sich mit US-Startups messen dürfen. Sein Erfolg würde nicht nur seinem Unternehmen, sondern mit Sicherheit auch der Zukunft der Energiebranche dienen.

Das sind die Gewinner des venture leaders US-Programms von Venturelab. Sie dürfen in die USA reisen und ihr Startup bei der Suche nach Investoren vertreten. Unter ihnen ist auch Andreas Hempel, Co-Geschäftsführer von Embotech (vierter von links).
Das sind die Gewinner des venture leaders US-Programms von Venturelab. Sie dürfen in die USA reisen und ihr Startup bei der Suche nach Investoren vertreten. Unter ihnen ist auch Andreas Hempel, Co-Geschäftsführer von Embotech (vierter von links).

Embotech

Embotech, das sind Juan Jerez, Alexander Domahidi und Andreas Hempel. Ihr Startup wurde im September 2013 als Spin-off der ETH Zürich am Institut für Automatik gegründet. Es bietet Softwarelösungen für eingebettete Systeme an, welche automatisch optimale Entscheidungen treffen müssen. So ermöglichen die Produkte von Embotech unter anderem eine Steigerung der Produktivität, der Energieeffizienz sowie der Lebensdauer von industriellen Produktionsanlagen.

Die Software kommt zum Einsatz, wann immer Geräte oder Systeme selbständig intelligente Entscheidungen treffen müssen. Doch dafür braucht die Software eine Beschreibung der Entscheidungsparameter. Am Beispiel der Gebäudetechnik kann man sich das Ganze wie folgt vorstellen:

  1. Welche Aktionen können gewählt werden? Zum Beispiel soll ein Boiler ein- oder ausgeschaltet werden.
  2. Welche Bedingungen müssen erfüllt sein? Soll um 7 Uhr morgens eine bestimmte Wassertemperatur erreicht werden oder tagsüber Strom gespart werden?
  3. Was ist das Ziel des Systems? Beispielsweise möglichst wenig Energieverbrauch oder ein möglichst schnelles Erreichen eines Sollwertes.

Auf der Basis dieser Beschreibung berechnet die Software die optimalen Entscheidungen für jede Situation. Die Embotech Technologie kann in bestehende Softwaresysteme integriert oder direkt auf Steuerungs-Komponenten eingesetzt werden.

BKW Startup Initiativ

Die BKW sucht umsetzungsstarke Startups für die gemeinsame Entwicklung von innovativen Energielösungen. Mit der Initiative «Level-up» bietet die BKW verschiedene Plattformen, um die Businessfragen von heute und morgen zu lösen.

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Ivana Jazo

Ivana Jazo

Redaktorin Digital Communications bei der BKW

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