Seit einigen Jahren arbeiten Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Verbände daran, wie man Energiespeicher, Smart Grids und die intelligente Netzsteuerung nutzen kann, um Zellen, die ihren Energiebedarf durch eigene Anlagen decken könnten, in ein Gesamtsystem der Energieversorgung zu integrieren. Solche Zellen entstehen, weil die Energieerzeugung aus dezentralen Anlagen wie beispielsweise Windkraft, Photovoltaik oder Biomasse zunimmt.

VOLTARIS ist Partner im Projekt AI-flex

Seit Juni 2022 beschäftigt sich das Verbundvorhaben „AI-flex“ mit der Entwicklung von autonomen AI-basierten Zelloptimierern für das Management von Flexibilisierungsoptionen aus Sicht der Energiequelle. Wir gehören zu den insgesamt sechs Partnern aus Deutschland und Österreich, als Forschungspartner sind die TU Wien, das Austrian Institute of Technology, die TU Kaiserslauterrn und die FH Bielefeld beteiligt. Mittelfristig soll ein europaweites, zellulares Energiesystem entstehen, wodurch ein höherer Anteil erneuerbarer Energie in die Netze fließen kann.

Was ist ein zellulares Energiesystem?

Der zellulare Ansatz umfasst dezentralisierte, autonome Energiezellen auf allen Netz-Hierarchieebenen. Dabei kann jede Zelle Elektrizitäts-, Gas- und Fernwärmenetze umfassen und eine hohe Effizienz und Flexibilität erreichen, indem sie eine Sektorkopplung und verschiedenen Lösungen zur Energiespeicherung wie Batterien und Power-to-X-Systemen einsetzen. Anders als beim konventionellen Netzbetrieb optimiert jede Zelle für sich die Erzeugung von erneuerbaren Energien sowie Energiespeicherung und -verbrauch. Diese Optimierung erfolgt dabei mit einer größeren Detailgenauigkeit und einem deutlich höheren Komplexitätsniveau aufgrund der hohen Anzahl an Teilnehmern bzw. zu berücksichtigenden Anlagen. Um dieser Herausforderung zu begegnen, sollen in diesem Vorhaben autonome, AI-basierte Zelloptimierer entwickelt werden, die ein effizientes Management von einer Vielzahl an Flexibilisierungsoptionen aus Sicht der Energiezelle ermöglicht. Die AI-basierte Steuerung wird in einen digitalen Zwilling der unteren Ebenen des Energiesystems integriert und dort unter realen Bedingungen getestet.

Teilprojekt „Smart Metering im Kontext zellularer Energienetze“

Wir von VOLTARIS sind als Spezialist für das intelligente Messdatenmanagement und zertifizierter Gateway-Administrator im Teilprojekt „Smart Metering im Kontext zellularer Energienetze“ zuständig für die Optimierung und Verfügbarkeit der realen Messdaten aus den Netzen. Konkret übernehmen wir

• die Messdatengewinnung und -bereitstellung
• den Betrieb und die Überwachung der relevanten Backend-Systeme des intelligenten Messstellenbetriebs
• die Überwachung der Lasten innerhalb des Energiesystems mit intelligenten Messystemen
• die Evaluation und Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle im Kontext eines zellularen Energiesystems.

Da die Messdaten der intelligenten Messsysteme dazu dienen, die AI zu trainieren, muss die Verfügbarkeit und Integrität der Daten ausreichend sein. Außerdem müssen bei der gesamten Entwicklung und insbesondere bei den Feldtests diverse Aspekte des Datenschutzes beachtet werden und gewährleistet sein.

Nutzung der Forschungsergebnisse

Die Forschungsergebnisse, die wir gewinnen können, wollen wir nutzen, um neue Geschäftsmodelle für das CLS-Management, die intelligente Steuerung, das Mehrspartenmanagement und das Submetering umzusetzen. Ein spannendes Projekt, das noch bis Ende Mai 2025 läuft und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird. Wir halten Sie auf dem Laufenden.