The amount of force or power when applied can move one object from one position to another or the capacity of a system to do work is called energy. It exists in everybody whether they are human beings or animals or non-living things. There are many forms of energy such as: kinetic, potential, light, sound, gravitational, elastic, electromagnetic or nuclear. According to the law of conservation of energy, any form of energy can be converted into another form and the total energy will remain the same. Energy can be broadly classified into two main groups’ i.e. renewable and nonrenewable resources. Many of the renewable energy a technology have been around for years, and as the time go by, are increasing in efficiency. Keywords: solar panel improvement, motor control, energy –efficient Solarplatten, Motosteuerung, Energieeffizenz

Energy efficiency of IT infrastructures has been a well-discussed research topic for several decades. The resulting approaches include hardware optimizations, resource management in operating systems, network protocols, and many more. The approach the authors present in this chapter is a self-optimization technique for IT infrastructures, which takes hard- and software components as well as users of software applications into account. It is able to ensure minimal energy consumption for a user request along with a set of non-functional requirements (e.g., the refresh rate of a data extraction tool). To optimize the ratio between utility of end users and the cost in terms of energy consumption, the system needs inherent variability leading to differentiated energy profiles and mechanisms to reconfigure the system at runtime. The authors present their approach called Energy Auto-Tuning (EAT) comprised of these mechanisms and an architecture which automatically tunes the energy efficiency of IT systems.

Energy efficiency is gaining more and more importance, since well-known ecological reasons lead to rising energy costs. In consequence, energy consumption is now also an important economical criterion. Energy consumption of single hardware resources has been thoroughly optimized for years. Now software becomes the major target of energy optimization. In this paper we introduce an approach called energy auto tuning(EAT), which optimizes energy efficiency of software systems running on multiple resources. The optimization of more than one resource leads to higher energy savings, because communication costs can be taken into account. E.g., if two components run on the same resource, the communication costs are likely to be less, compared to be running on different resources. The best results can be achieved in heterogeneous environments as different resource characteristics enlarge the synergy effects gainable by our optimization technique. EAT software systems derive all possible distributions of themselves on a given set of hardware resources and reconfigure themselves to achieve the lowest energy consumption possible at any time. In this paper we describe our software architecture to implement EAT.

Energy efficiency has developed into an important objective for industrial enterprises. However, there is still a need for systematic approaches to reduce energy consumption in factories. Existing methods focus on the optimization of manufacturing processes and lack upon considering the entire factory system. Additionally, they are based on a detailed quantitative analysis of processes and thus, they need a high effort during the phase of data acquisition. Therefore, an approach for reducing energy consumption by providing energy efficiency measures to factory planning participants was developed in order to overcome these barriers. The general approach is described in this paper and supported with a use case that demonstrates the required information and possible outcomes in terms of energy efficiency information. Main advantages of this approach are reducing the effort to acquire energy data and the possibility to consider the factory system holistically.

Für den wirtschaftlichen Erfolg und die Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen ist die Gestaltung effizienter, funktionsfähiger und an die Erfordernisse des Produktionsumfeldes angepasster Fabriksysteme von entscheidender Bedeutung. Die zielgerichtete Entwicklung und Optimierung solcher Systeme im Rahmen der Fabrikplanung stellt angesichts sich kontinuierlich ändernder Rahmenbedingungen, der Vielzahl zu berücksichtigender Systemelemente und Interdependenzen sowie der Langlebigkeit des Systems eine besondere Herausforderung dar. Um in dem Kontext die Identifikation, Erarbeitung und Auswahl langfristig erfolgversprechender Fabrikkonzepte zu unterstützen, wird innerhalb der vorliegenden Arbeit ein umfassendes Instrumentarium zur Durchführung lebenszyklusorientierter Wirtschaftlichkeitsanalysen und -bewertungen entwickelt. Im Kern basierend auf dem Life Cycle Costing dient dieses vorrangig dazu, sämtliche der mit den fabrikplanerischen Festlegungen verbundenen monetären Konsequenzen systematisch zu erfassen und zu beurteilen. Die instrumentelle Ausgestaltung orientiert sich dabei an den Informationsgewinnungs- und Entscheidungsstrukturen der Fabrikplanung und umfasst Ansätze für den Umgang mit der aus der Vielzahl an Systemelementen resultierenden Komplexität ebenso wie konzeptionelle Modifikationen für eine ergänzende Bewertung nicht-monetärer Zielgrößen. Vor dem Hintergrund zunehmender Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Fabriksystemen wird das entwickelte Instrumentarium am Beispiel der Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen konkretisiert und angesichts der Fülle der für lebenszyklusorientierte Analysen und Bewertungen erforderlichen Daten und Informationen um ein Rahmenkonzept zu dessen IT-gestützter Realisierung erweitert. / The development of efficient and functioning factories adapted to the requirements of the production environment is of crucial importance for the economic success and competitiveness of industrial companies. However, the targeted configuration and optimization of such systems is a particular challenge, since constantly changing conditions, a multitude of system elements and interdependencies, and the longevity of the system have to be taken into account. In order to support the identification, generation, and selection of promising planning solutions, a comprehensive instrument for life-cycle oriented profitability analyses and evaluations is developed in this thesis. Essentially basing on Life Cycle Costing it is primarily intended to systematically determine and assess all monetary consequences associated with the generated planning solutions. The instrumental design is oriented toward the structures of information retrieval and decision making in factory planning. It also comprises approaches for handling the complexity that results from the multitude of system elements as well as conceptual modifications for the complementary evaluation of non-monetary assessment criteria. Against the background of increasing demands on the sustainability of factory systems, the developed instrument is exemplarily specified for the evaluation of energy efficiency measures. Furthermore, considering the abundance of data and information required for life-cycle oriented analyses and evaluations in factory planning, the instrument is enhanced by a conceptual framework for its IT- supported implementation.

3. Methodenband der Querschnittsarbeitsgruppe "Energetisch-wirtschaftliche Bilanzierung" des Spitzentechnologieclusters eniPROD / 3rd workbook of the cross-sectional group 'Energy-related technologic and economic evaluation' of the Cluster of Excellence eniPROD

Tagungsbände des 1. und 2. Methodenworkshop der Querschnittsarbeitsgruppe 1 "Energetisch-wirtschaftliche Bilanzierung" des Spitzentechnologieclusters eniPROD / Proceedings of the 1st and the 2nd workshop of the cross-sectional group 1 'Energy-related technologic and economic evaluation' of the Cluster of Excellence eniPROD

Tagungsbände des 1. und 2. Methodenworkshop der Querschnittsarbeitsgruppe 1 "Energetisch-wirtschaftliche Bilanzierung" des Spitzentechnologieclusters eniPROD / Proceedings of the 1st and the 2nd workshop of the cross-sectional group 1 'Energy-related technologic and economic evaluation' of the Cluster of Excellence eniPROD

Mit dem Spitzentechnologiecluster „Energieeffiziente Produkt- und Prozessinnovationen in der Produktionstechnik“ (eniPROD®) werden die am Wissenschaftsstandort Chemnitz vorhandenen exzellenten Forschungsbereiche gebündelt, um einen national und international sichtbaren Beitrag zur Umsetzung der Vision einer nahezu emissionsfreien Produktion bei gleichzeitiger Erhöhung der Ressourceneffizienz zu leisten. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind Methoden erforderlich, mit denen Energieverbräuche unter Einbeziehung technischer, ökonomischer und ökologischer Kriterien erfasst und bewertet werden können. Die im Rahmen von eniPROD® gebildete Querschnittsarbeitsgruppe 1 „Energetisch-wirtschaftliche Bilanzierung“ setzt sich intensiv mit solchen Bilanzierungs- und Bewertungsmethoden auseinander. Der vorliegende Band enthält die Beiträge eines von der Querschnittsarbeitsgruppe initiierten Workshops, in dem verschiedene Facetten des Themenkomplexes der energetisch-wirtschaftlichen Bilanzierung und Bewertung von Wissenschaftlern verschiedener Disziplinen aufgegriffen und diskutiert wurden.

Für den wirtschaftlichen Erfolg und die Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen ist die Gestaltung effizienter, funktionsfähiger und an die Erfordernisse des Produktionsumfeldes angepasster Fabriksysteme von entscheidender Bedeutung. Die zielgerichtete Entwicklung und Optimierung solcher Systeme im Rahmen der Fabrikplanung stellt angesichts sich kontinuierlich ändernder Rahmenbedingungen, der Vielzahl zu berücksichtigender Systemelemente und Interdependenzen sowie der Langlebigkeit des Systems eine besondere Herausforderung dar. Um in dem Kontext die Identifikation, Erarbeitung und Auswahl langfristig erfolgversprechender Fabrikkonzepte zu unterstützen, wird innerhalb der vorliegenden Arbeit ein umfassendes Instrumentarium zur Durchführung lebenszyklusorientierter Wirtschaftlichkeitsanalysen und -bewertungen entwickelt. Im Kern basierend auf dem Life Cycle Costing dient dieses vorrangig dazu, sämtliche der mit den fabrikplanerischen Festlegungen verbundenen monetären Konsequenzen systematisch zu erfassen und zu beurteilen. Die instrumentelle Ausgestaltung orientiert sich dabei an den Informationsgewinnungs- und Entscheidungsstrukturen der Fabrikplanung und umfasst Ansätze für den Umgang mit der aus der Vielzahl an Systemelementen resultierenden Komplexität ebenso wie konzeptionelle Modifikationen für eine ergänzende Bewertung nicht-monetärer Zielgrößen. Vor dem Hintergrund zunehmender Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Fabriksystemen wird das entwickelte Instrumentarium am Beispiel der Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen konkretisiert und angesichts der Fülle der für lebenszyklusorientierte Analysen und Bewertungen erforderlichen Daten und Informationen um ein Rahmenkonzept zu dessen IT-gestützter Realisierung erweitert. / The development of efficient and functioning factories adapted to the requirements of the production environment is of crucial importance for the economic success and competitiveness of industrial companies. However, the targeted configuration and optimization of such systems is a particular challenge, since constantly changing conditions, a multitude of system elements and interdependencies, and the longevity of the system have to be taken into account. In order to support the identification, generation, and selection of promising planning solutions, a comprehensive instrument for life-cycle oriented profitability analyses and evaluations is developed in this thesis. Essentially basing on Life Cycle Costing it is primarily intended to systematically determine and assess all monetary consequences associated with the generated planning solutions. The instrumental design is oriented toward the structures of information retrieval and decision making in factory planning. It also comprises approaches for handling the complexity that results from the multitude of system elements as well as conceptual modifications for the complementary evaluation of non-monetary assessment criteria. Against the background of increasing demands on the sustainability of factory systems, the developed instrument is exemplarily specified for the evaluation of energy efficiency measures. Furthermore, considering the abundance of data and information required for life-cycle oriented analyses and evaluations in factory planning, the instrument is enhanced by a conceptual framework for its IT- supported implementation.