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Zellulares Energiesystem: Industrie und Forschung engagieren sich im Al-flex-Projekt gemeinsam für mehr Flexibilität im Stromnetz

Zellulares Energiesystem
Gemeinsam für ein zellulares Energiesystem: VOLTARIS ist einer der sieben Partner des Verbundvorhabens AI-flex. (Bild: Metamorworks / Shutterstock).

Ein zellulares Energiesystem lässt mehr Erneuerbare in die Stromnetze fließen

Das Verbundvorhaben AI-flex beschäftigt sich seit Juni 2022 mit der Entwicklung von autonomen AI-basierten Zelloptimierern für das Management von Flexibilisierungsoptionen aus Sicht der Energiequelle. VOLTARIS ist einer der sieben Partner des Verbunds. Als weitere Forschungspartner sind die TU Wien, das Austrian Institute of Technology, die TU Kaiserslautern, die Stadtwerke Bielefeld und die FH Bielefeld beteiligt. Mittelfristig soll ein europaweites, zellulares Energiesystem entstehen, durch das ein höherer Anteil erneuerbarer Energie in die Netze fließen kann.

VOLTARIS ist Partner im Projekt AI-flex

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

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 Sektorenkopplung und verschiedene Lösungen zur Energiespeicherung wie Batterien und Power-to-X-Systemen einsetzt. 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“

VOLTARIS ist 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 übernimmt der Energiedienstleister

  • 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 (artificial intelligence – künstliche Intelligenz) 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 gewonnenen Forschungsergebnisse sollen genutzt werden, um neue Geschäftsmodelle für das > CLS-Management, die intelligente Steuerung, das Mehrspartenmetering und das > Submetering umzusetzen. Ein spannendes Projekt, das noch bis Ende Mai 2025 läuft und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird. Das > Kick-off-Treffen des Forschungsprojektes fand im September 2022 in Bielefeld statt.

VOLTARIS GmbH

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