Der Aufwand zur Optimierung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Betriebsphase von Anlagen und Fabriken ist hoch, während die Möglichkeiten zur Beeinflussung gering sind. Diese Dissertation entwickelt cyber-physische Regelkreise für den Einsatz in cyber-physischen Produktionssystemen (CPPS), um durch Industrie 4.0-Technologien und Simulationswerkzeuge den Änderungsaufwand des Energie- und Ressourceneffizienzniveaus zu reduzieren und die Beeinflussbarkeit zu erhöhen. Eine übergeordnete Methodik zur Steigerung der Ressourceneffizienz in CPPS wurde entwickelt, um die neuen Regelkreise strukturiert umzusetzen. Diese Methodik basiert auf vier aufeinander aufbauenden Teillösungen: Teillösung 1 trägt zur Smartisierung physischer Systeme und virtueller Datenpunkte als Industrie 4.0-Komponenten bei. Teillösung 2 beschreibt die Bildung und Integration einer Smart-Data-Wissensbasis, die simulationskonforme Verbrauchsprofile automatisiert bestimmt. Teillösung 3 behandelt den strukturierten Aufbau cyber-physischer Regler, die notwendige Stellgrößen zur Optimierung der Regelstrecke bestimmen. Teillösung 4 umfasst Konzepte zur sicheren Freigabe der Stellgrößen durch virtuelle Erprobung in Emulationsmodellen. Die Methodik wurde in drei Szenarien angewendet und validiert.
