Aktuelle Forschungsprojekte
Sie finden hier aktuelle Projekte, die die Forschungsarbeit des Instituts repräsentieren.
Combined Hybrid Energy Systems (CHES)
Kurzbeschreibung (Deutsch)
Der durch politische Zielstellungen getriebene Paradigmenwechsel in der Energieversorgung führt dazu, dass zunehmend erneuerbare Energien und steuerbare Anlagen einer Leistung kleiner 200 kW (u. a. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen inkl. Brennstoffzellen (KWK-Anlagen), Wärmepum-pen (WP)) in die Energieversorgung integriert werden. Konventionelle Großkraftwerke werden verdrängt. Diese gewährleisten heutzutage die Stabilität der Stromversorgung. Zukünftig muss diese Aufgabe durch Virtuelle Kraftwerke (VK) als neues Energiemanagementsystem (EMS) über-nommen werden, um den Ausgleich von Erzeugung und Verbrauch zu übernehmen. Diese bün-deln, koordinieren und vermarkten einzelne steuerbare Anlagen mittlerer Leistung. Die heutzutage eingesetzten VKs mit zentralisierter Steuerung erlauben es, Anlagen größer 200 kW wirtschaftlich zu integrieren. Eine Optimierung der Fahrweise einer einzelnen Anlage erfolgt dabei selten. Hierfür wäre ein sehr großer Rechenaufwand notwendig, da dieser mit der Anlagenanzahl exponentiell steigt. Daher ist ein zentralistisches VK nicht einsetzbar, um viele kleine Anlagen zu verbinden. Ge-nau diese kleinen Anlagen nehmen in ihrer Zahl jedoch stark zu und werden zukünftig den Großteil der verfügbaren Anlagen ausmachen, so dass deren Einbindung in VKs dringend notwendig ist.
Wir haben daher eine Lösung für VKs der Zukunft entwickelt, welche Intelligenz dezentralisiert, d. h. wesentliche Teile der Steuerung und Datenverarbeitung bereits direkt an der Anlage realisiert. Durch unsere Lösung wird es möglich, VKs mit vielen kleinen Anlagen technisch umzusetzen, diese wirtschaftlich und optimiert zu betreiben und dabei neue Herausforderungen (z.B. Grenzen für die Steuerbarkeit) zu berücksichtigen. Unsere Produkte DInCo und COCo realisieren diese Lösung. DInCo (Dezentrales und Intelligentes Steuersystem) als dezentrale Intelligenz verarbeitet lokal bei der jeweiligen Anlage Daten und kommuniziert diese über ein allgemeingültiges Modell in einem Mehr-Ebenen-Ansatz zur Leistelle des VKs (COCo – Zentrales und übergeordnetes Optimierungs-system). Dieses Modell stellt sicher, dass Anlagen unabhängig vom Typ einfach eingebunden wer-den können und die Steuerung auf Ebene der Anlage und des VK auf Basis gleicher Informationen erfolgt.
Das CHES-Team hat das Ziel, zum einen DInCo als lokales EMS an Anlagenherstellern (AH) von KWK-Anlagen und WP zu vertreiben sowie zum anderen DInCo und COCo als Paket an regionale Energie-versorger (EV) zu vermarkten. Das CHES-Team hat sich dabei das Marktsegment der VK mit Anla-gen kleiner 200 kW gewählt, da hier der Absatz bis 2020 um mehr als 100 % auf 130.000 Einheiten pro Jahr steigen wird. Mit der Vermarktung auf Basis vorhandener Kontakte zu EV und AH verfolgt das Gründerteam das Ziel, den Break Even im 3. Geschäftsjahr zu erreichen. Der Finanzbedarf be-trägt 610 k€ und soll durch staatliche und strategische Investoren gedeckt werden.
Wir haben daher eine Lösung für VKs der Zukunft entwickelt, welche Intelligenz dezentralisiert, d. h. wesentliche Teile der Steuerung und Datenverarbeitung bereits direkt an der Anlage realisiert. Durch unsere Lösung wird es möglich, VKs mit vielen kleinen Anlagen technisch umzusetzen, diese wirtschaftlich und optimiert zu betreiben und dabei neue Herausforderungen (z.B. Grenzen für die Steuerbarkeit) zu berücksichtigen. Unsere Produkte DInCo und COCo realisieren diese Lösung. DInCo (Dezentrales und Intelligentes Steuersystem) als dezentrale Intelligenz verarbeitet lokal bei der jeweiligen Anlage Daten und kommuniziert diese über ein allgemeingültiges Modell in einem Mehr-Ebenen-Ansatz zur Leistelle des VKs (COCo – Zentrales und übergeordnetes Optimierungs-system). Dieses Modell stellt sicher, dass Anlagen unabhängig vom Typ einfach eingebunden wer-den können und die Steuerung auf Ebene der Anlage und des VK auf Basis gleicher Informationen erfolgt.
Das CHES-Team hat das Ziel, zum einen DInCo als lokales EMS an Anlagenherstellern (AH) von KWK-Anlagen und WP zu vertreiben sowie zum anderen DInCo und COCo als Paket an regionale Energie-versorger (EV) zu vermarkten. Das CHES-Team hat sich dabei das Marktsegment der VK mit Anla-gen kleiner 200 kW gewählt, da hier der Absatz bis 2020 um mehr als 100 % auf 130.000 Einheiten pro Jahr steigen wird. Mit der Vermarktung auf Basis vorhandener Kontakte zu EV und AH verfolgt das Gründerteam das Ziel, den Break Even im 3. Geschäftsjahr zu erreichen. Der Finanzbedarf be-trägt 610 k€ und soll durch staatliche und strategische Investoren gedeckt werden.
Zeitraum
01.05.2018 - 31.07.2020
Art der Finanzierung
Drittmittel
Projektleiter
- Herr Prof. Dr.-Ing. Peter Schegner
Projektmitarbeiter
- Herr Dipl.-Ing Tobias Heß
- Herr Dipl.-Ing. Jens Werner
Finanzierungseinrichtungen
- BMWi - Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Kooperationspartnerschaft
national
Website zum Projekt
Zugeordnete Profillinie
Energie, Mobilität und Umwelt
Relevant für den Umweltschutz
Ja
Relevant für Multimedia
Nein
Relevant für den Technologietransfer
Nein
Schlagwörter
Virtuelle Kraftwerke, allgemingültiges Modell, Mehr-Ebenen-Ansatz
Berichtsjahr
2020