Die wichtigste Maßnahme zur Verminderung des Klimawandels ist die Reduzierung der
Treibhausgasemissionen. Eine Schlüsselrolle hierbei spielt die energieintensive Industrie da
der industrielle Sektor große Mengen an Treibhausgasen emittiert. Ein Großteil dieser
Treibhausgasemissionen wird durch den Energieverbrauch verursacht. Daher ist eine effizientere
Energieversorgung der Industrie notwendig. An großen industriellen Standorten versorgen oft
dezentrale Energiesysteme die Produktionssysteme. Beide Systeme optimieren dabei den Betrieb
hinsichtlich einer Zielfunktion wie beispielsweise Betriebskosten oder Gewinn. Die vorliegende
Arbeit präsentiert Optimierungsmethoden für solche industrielle Standorte. Die
Optimierungsmethoden berücksichtigen dabei unterschiedliche Beziehungen zwischen den Systemen
wobei zwei Fälle unterschieden werden: Im ersten Fall verfolgen die Systeme die gleiche
Zielfunktion im zweiten Fall individuelle Zielfunktionen. Eine gleiche Zielfunktionen besteht
beispielsweise wenn beide Systeme einem Unternehmen angehören. Individuelle Zielfunktionen
bestehen wenn beide Systeme beispielsweise unterschiedlichen Unternehmen angehören. Für den
Fall dass Energie- und Produktionssystem das gleiche Ziel verfolgen wird eine Methode für das
integrierte Design beider Systeme präsentiert und eine Methode für die integrierte
Bereitstellung von Regelenergie. Für den Fall dass Energie- und Produktionssystem individuelle
Zielfunktionen verfolgen werden wiederum zwei Fälle unterschieden: unvollständiger und
vollständiger Informationsaustausch. Für den unvollständigen Informationsaustausch wird eine
Optimierungsmethode für die Koordination zwischen einem Energie- und einem Produktionssystem
vorgestellt. Diese Optimierungsmethode wird anschließend für den Fall mehrerer Energie- und
Produktionssysteme weiterentwickelt. Liegt vollständiger Informationsaustausch zwischen den
Systemen vor wird ein Bilevelproblem formuliert. Für die Lösung des Bilevelproblems wird ein
existierender Lösungsalgorithmus angepasst. Die in dieser Arbeit entwickelten Methoden werden
auf Fallstudien angewandt und Vor- und Nachteile untersucht. Die Fallstudien zeigen dass keine
Methode in allen identifizierten Beziehungen zwischen den Systemen die für das
Produktionssystem optimale Lösung ermittelt.
