Forschungsprojekte

2024 - 

Die dena-Verteilnetzstudie II ist eine gemeinsame Initiative der Deutschen Energie-Agentur (dena), dem Büro für Energiewirtschaft und technische Planung (BET) sowie der Bergischen Universität Wuppertal (BUW). 

Ziel der Studie ist es, zentrale Handlungsfelder und praxisnahe Lösungen für Verteilnetzbetreiber von Strom-, Gas- und Wärmenetzen zu identifizieren. Dabei werden Fragen untersucht wie: Welche Herausforderungen bringt die Transformation der Energieinfrastruktur mit sich? Welche Werkzeuge, Strategien und Kompetenzen helfen den Unternehmen dabei? Und welche Hürden müssen für eine effiziente und nachhaltige Transformation überwunden werden?

Die Studie liefert quantitative Analysen, die den Einfluss neuer Herausforderungen und Lösungsansätze messbar machen. Damit schafft sie belastbare Grundlagen für die Weiterentwicklung der Unternehmensstrategie sowie für den politischen Diskurs zur Transformation der Verteilnetze. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Rolle der Digitalisierung: Die Studie zeigt auf, wie diese zum Gelingen der Energiewende beitragen kann, welche Chancen und Risiken sie birgt und wie Unternehmen ihre IT-Systeme und Prozesse weiterentwickeln können.

Projektseite

2024 –

Solare Ressourcen und Vorhersagen für die Netz- und Marktintegration von Solarenergie

Das Projekt SOLREV-2 beschäftigt sich mit der Untersuchung, Bewertung und Optimierung von Modellen und Datensätzen zur Vorhersage und Charakterisierung der Solarstromerzeugung. Ziel ist es, wissenschaftlich fundierte Leitlinien, Empfehlungen und Standards zu entwickeln, um die Integration der wetterabhängigen, stark schwankenden Solarenergie in Stromnetze und Energiemärkte zu verbessern.

Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, wie sich klimatische Veränderungen – wie Extremwetter oder langfristige Veränderungen der Sonneneinstrahlung – auf die Solarstromerzeugung auswirken. Verlässliche Solarprognosen sind entscheidend für ein effektives Energiemanagement, etwa bei der Nutzung von Regelenergie, Speichern oder für den Stromhandel, und sie helfen, Investitionsrisiken bei großen Solarkraftwerken zu reduzieren. Besonders innovativen Technologien wie Agri-PV, Floating-PV oder bifazialen Kraftwerken kommt dabei eine wachsende Bedeutung zu, wofür neue meteorologische Daten und transparente Bewertungen nötig sind.

Das Projekt ermöglicht auch die deutsche Beteiligung an der internationalen IEA PVPS Task 16 „Solar resource for high penetration and large scale applications“, die mit rund 50 Partnern aus 17 Ländern an Best Practices und internationalen Standards arbeitet.

Projektseite

2023 –

Interoperables Management für bidirektionales Laden (InterBDL) für den optimierten, resilienten Stromnetzbetrieb mit innovativen Geschäftsmodellen

In ihrem Koalitionsvertrag von 2021 hatte die Bundesregierung das Ziel formuliert, bidirektionales Laden möglich zu machen. Immer höhere Anteile erneuerbarer Energien aus teilweise volatilen Energiequellen erfordern lokale Speicher – diese können durch einen Schwarm von E-Fahrzeugen perspektivisch bereitgestellt werden. Dies funktioniert jedoch nur, wenn Batterien und das Stromnetz in einer durchgängigen Wirkkette miteinander verbunden, Datenflüsse schnell und effizient organisiert und gemeinsame Geschäftsmodelle entlang der Wirkkette und über alle beteiligten Akteure hinweg realisiert werden können. 

Das Projekt verfolgt im Kern drei wesentliche Zielsetzungen. Zum einen steht die Vereinbarkeit eines netzdienlichen sowie marktorientierten Ladens und Rückspeisens im Fokus – insbesondere im Hinblick auf künftige Geschäftsmodelle zur Integration dezentraler Flexibilität. Darüber hinaus wird die gesamte Wirkkette detailliert betrachtet, wobei jedes einzelne Element sowie alle Schnittstellen auf ihre Befähigung zur Umsetzung des bidirektionalen Ladens überprüft werden. Schließlich erfolgt eine umfassende technische Realisierung dieser Wirkkette, die durch kundenzentrierte Anwendungsfälle sowohl im Labor als auch in realen Feldtests erprobt wird.

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. 

Projektseite

2023 – 

Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme

Die Herausforderung für die Dekarbonisierung des Energiesystems ist eine zunehmende Elektrifizierung und systemdienliche Vor-Ort Versorgung von Kundenanlagen, Quartieren und Ladeclustern. Dabei muss die Versorgung vor Ort, etwa durch gezielte Nutzung von lokalem Solarstrom oder Strom und Wärme aus Blockheizkraftwerken, mit dem Netz und Energiemarkt abgestimmt werden. 

Ziel des Projekts CACTUS ist die optimierte Netzauslastung und Energienutzung im Verteilnetz, durch das Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen automatisierten Anlagen zur Verfügung gestellt werden. Einerseits soll dadurch Strom günstiger bezogen werden, andererseits soll es am Beispiel von Ladeclustern möglich werden, höhere Anschlussleistungen ohne Netzausbau freizugeben. 

Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen und zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). 

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.

Projektseite

2023 –

Automatisierte Energieleitplanung - Erweiterung von kommunaler Wärmeplanung auf die Strom- und Gasnetzinfrastrukturen und Automatisierung

Das Projekt Automatisierte Energieleitplanung hat das Ziel, die aufkommende Pflicht für die kommunale Wärmeplanung um zwei wesentliche Aspekte zu erweitern: Erstens die Integration der Netzauswirkungen aller leitungsgebundenen Energieversorgungsinfrastrukturen (Strom-, Gas- und Wärmenetze) in die kommunale Wärmeplanung und zweitens die Automatisierung des Planungsprozesses, um den rollierend benötigten Aufwand unter Berücksichtigung der Sektorenkopplung zu minimieren. 

Projektseite

2023 –

GetMyWallboxNOW ist eine intelligente digitale Auskunft für die Installation und Nutzung einer Wallbox im Stromnetz der Stadt Ulm.

Die Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze GmbH verfolgt mit GetMyWallboxNOW mehrere zentrale Ziele: Zum einen soll eine digitale und bürgerfreundliche Möglichkeit geschaffen werden, mit der sich interessierte Bürger über die Voraussetzungen einer privaten Ladeinfrastruktur an ihrem eigenen Hausanschluss informieren können. Technisch soll hierfür eine eigene Informationsseite bereitgestellt werden. Ein weiteres Ziel ist es, die Bürger nicht nur über die technischen Aspekte, sondern auch über die Vorteile der Nutzung von Solarstrom und der flexiblen Steuerung der Ladeleistung aufzuklären, um damit den Klimaschutz voranzubringen.

Projektseite

2017 – 2020

Betrachtung der Eigenschaften zukünftiger Energienetze und Entwicklung praktischer Lösungen für die Energiewende. Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Förderprogramm SINTEG.

Projektseite

2015 – 2016

Versorgungssicherheit und Netzstabilität durch intelligente Regelung dezentraler Anlagen in Ulm. 

Gefördert durch den Ulmer Initiativkreis nachhaltige Wirtschaftsentwicklung e.V..

Abschlussbericht

2013 – 2016

OPtimizing Hybrid Energy Grids in Smart CitieS

Gefördert durch die Europäische Union.

Overview

2012 – 2014

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). Partner: Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW).

Thema: Optimierung der Systemintegration fluktuierender Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Beispiel der Photovoltaik auf Niederspannungsebene.

Schlussbericht: Potentiale zukünftiger Energieversorgungsstrukturen