Fachbereich Elektrotechnik ist Teil des 6. Energieforschungsprogramms

Fördersumme von 421.000 Euro für die Forschungsgruppe Smart Grid und Virtuelle Kraftwerke

Der Fachbereich Elektrotechnik wird sich in den nächsten zwei Jahren gemeinsam mit renommierten Partnern aus Forschung und Industrie an einem groß angelegten Drittmittelprojekt beteiligen: Ziel des Forschungsprojektes „ENERGIE“ – eine Abkürzung für „Erfassung der niederspannungsseitigen Netzzustandsgrößen in Echtzeit“ – ist es, mit wenigen Messungen im Niederspannungsnetz zuverlässige Aussagen über den Netzzustand machen zu können. Das Verbundprojekt ist Teil der Förderinitiative „Zukunftsfähige Stromnetze“ der Bundesministerien für Bildung und Forschung, Umwelt sowie Wirtschaft und Energie, wobei letzteres die Federführung übernimmt. Das Vorhaben wurde darüber hinaus zur Forschungsinitiative „Stromnetze“ der Bundesregierung erklärt.

Insgesamt wird „ENERGIE“ über einen Zeitraum von zwei Jahren mit einem Gesamtvolumen von 2 Millionen Euro gefördert. Die Forschungsgruppe Smart Grid und Virtuelle Kraftwerke des Lehr- und Forschungsgebietes Netzleittechnik und Netzbetrieb unter Leitung von Prof. Dr. Roland Zeise erhält hiervon 421.000 Euro. „Wir freuen uns sehr, einen Forschungsbeitrag zur Energiewende leisten zu können“, erklärt Professor Zeise. Dazu der Projektleiter der Forschungsgruppe, M.Sc. Philipp Huppertz: „Methoden einer intelligenten Netzführung und hier besonders Verfahren für den effizienten Umgang mit Informationsflüssen zu Analyse- und Prognosezwecken stellen künftig Kompetenzen auch für Elektroingenieure dar. Ein erklärtes Ziel ist daher auch die zügige Überführung der Erfahrungen und Ergebnisse in den Lehrbetrieb.“

Das Projekt zeichnet sich insgesamt durch seinen dezidiert ganzheitlichen Ansatz aus, denn durch die verbundübergreifende Projektkoordination der SWK NETZE GmbH ist eine hohe Anwendungsrelevanz in den Forschungsarbeiten sichergestellt. Als weiterer Partner aus dem Hochschulbereich fungiert die Universität Duisburg-Essen, aus der Industrie sind die Firmen Janitza electronics GmbH als Hersteller digitaler Messgeräte, die Aachener devolo AG als Hersteller und Entwickler von PLC-Datenkommunikationsprodukten sowie die Stromnetz Berlin GmbH als assoziierter Partner mit im Boot. Somit kann der komplette Prozessablauf beginnend mit der Datenaufzeichnung, Übertragung, Analyse und nutzbringenden Rückführung in den Wertschöpfungsprozess abgebildet und optimal erforscht werden.

Vor dem Hintergrund der Dezentralisierung der Energieproduktion bringt die wachsende Zahl an Einspeiseorten insbesondere erneuerbarer Energien ein Problem für die Netzstabilität mit sich. Vor allem in Niederspannungsnetzen kann es dabei zu kritischen Zuständen kommen, die ohne Messung unentdeckt bleiben. Das sogenannte „Smart Grid“, also das „intelligente Stromnetz“ soll hier langfristig Abhilfe schaffen, wobei es das Ziel des ENERGIE-Projektes ist, nur strategisch wichtige Stellen auf der Niederspannungsebene messtechnisch zu erfassen und auf dieser Basis den Zustand des restlichen Netzes abzuschätzen.
Nach der Erstellung des Systemkonzeptes beinhaltet die erste nun gestartete Phase des Projektes für die FH D die Entwicklung einer Methode zur Identifikation von erfolgversprechenden Messstellen. Die auf der Grundlage der statistischen Auswertung durchzuführende Prüfung der möglichen Netzszenarien erfolgt dann in digitalen Netzsimulationen. Diese Aufgabe wird die Forschungsgruppe der FH übernehmen, womit die Düsseldorfer Wissenschaftler die Grundlage für die weiteren Forschungs- und Entwicklungsarbeiten legen werden. Mit Hilfe von Big-Data-Techniken könnten nach Angaben von Projektleiter Philipp Huppertz ihre Simulationen sowohl dynamische Daten in einer Zeitreihenanalyse auswerten als auch über das Verfahren des Data-Mining statische Daten der Netzstandorte analysieren. Parallel werden die zur Implementierung des Systems notwendigen Soft- und Hardware-Komponenten realisiert und zu einem funktionsfähigen Gesamtsystem implementiert. Es folgen die Installationen der Mess-Systeme an realen Standorten sowie die Testreihen und Auswertungen. Auf der Grundlage dieser Daten können dann schließlich Rückschlüsse auf die restlichen Stellen des Stromnetzes und die Netzqualität gezogen werden.