Presseinformationen

Die Diskussion zur Aufteilung des deutschen Strommarktes in mehrere Zonen ist in vollem Gange, verbunden mit der Hoffnung, Engpässe im Stromübertragungsnetz entlasten zu können. Im Auftrag von Agora Energiewende und in Anlehnung an das bestehende Agorameter hat das Fraunhofer IEE das "Lokale Agorameter" aufgebaut, das die Auswirkung lokaler Strompreise in Deutschland anstelle der einheitlichen Strompreiszone quantitativ verdeutlicht.

Am 1. Januar trat der § 14a EnWG zur netzorientierten Steuerung von Verbrauchseinrichtungen in Kraft. Die neue Regelung bietet Netzbetreibern die Möglichkeit, die Leistung großer Verbraucher wie Wärmepumpen und Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge gezielt zu steuern, um die Netzstabilität zu gewährleisten. Um den Herausforderungen im Niederspannungsbereich gerecht zu werden, hat das Fraunhofer CINES einen Workshop mit Netzbetreibern, Forschenden, Consultingfirmen und Industriepartnern veranstaltet. Die Erkenntnisse wurden in einem Whitepaper veröffentlicht, das aktuelle Fragestellungen, aber auch die Zukunft und langfristige Nutzungsmöglichkeiten der Anforderungen von § 14a EnWG detailliert beleuchtet.

Seit November 2024 leitet Prof. Dr. Martin Braun das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel. Nun wurde seine feierliche Amtseinführung offiziell begangen, begleitet von einem Symposium zum Thema »Sustainable and Smart Energy Systems«, das zentrale Herausforderungen und Zukunftsperspektiven der Energiewende thematisierte. Im Fokus standen dabei die aktuellen Leitthemen des Instituts Resilienz, Digitalisierung und Sektorenkopplung.

Durch den Zubau von Erneuerbaren Energien wie Wind- und Photovoltaik-Anlagen wird die Stromerzeugung zunehmend wetterabhängig. Gleichzeitig steigt die Anzahl flexibler Verbraucher wie z.B. Wärmepumpen, Wallboxen und Speicher. Um dieses Potenzial für den Netzbetrieb und die Energievermarktung nutzen zu können, bedarf es verlässlicher Prognosen. Herkömmliche Vorhersage-Modelle kommen hier jedoch an ihre Grenzen, da sie zu statisch sind. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE entwickelt daher nun mit der Universität Kassel und dem Windenergieanlagenhersteller ENERCON neuartige, selbstlernende Prognosemethoden. Die adaptiven Verfahren berücksichtigen kontinuierlich und automatisiert Veränderungen im Energiesystem, etwa den Photovoltaik-Zubau. Die Projektpartner werden die Methoden in Feldtests erproben.

Im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekt „CoolDown“ steht die Sammlung und Validierung von geeigneten Maßnahmen für die zügige und praxistaugliche Transformation von Wärmenetzen mit dem Fokus auf der Sekundärseite und (Bestands)-Gebäuden. Hierzu werden detailliert die technischen, regulatorischen und ökonomischen Anforderungen identifiziert und bewertet. Das Projekt startete im Oktober 2024 und läuft bis September 2028. Jetzt hat das erste Arbeitstreffen des Verbundes am Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel stattgefunden.

Das Forschungsprojekt "PnP Netze – Netzbildende Regelung für verteilte Stromrichter" wurde mit dem 10th ISGAN Award of Excellence ausgezeichnet. Der Preis, der von der International Smart Grid Action Network (ISGAN) in Zusammenarbeit mit der Global Smart Energy Federation (GSEF) vergeben wird, zeichnet herausragende Innovationen im Bereich der Smart Grid-Technologien aus.

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE hat einen Unterwasser-Energiespeicher entwickelt, der das Prinzip der Pumpspeicher-Kraftwerke auf den Meeresgrund überträgt. Nach erfolgreichem Feldtest mit einem kleineren Modell im Bodensee bereiten die Forschenden nun mit Partnern einen Testlauf vor der kalifornischen Küste vor: Sie werden dort im Projekt „StEnSea“ in 500 bis 600 Metern Tiefe eine hohle, 400 Tonnen schwere Betonkugel mit neun Metern Durchmesser verankern. Durch Leerpumpen wird der Speicher geladen. Strömt Wasser hinein, wird Strom erzeugt – er wird entladen. Die Leistung dieses Prototypen beträgt 0,5 Megawatt, die Kapazität 0,4 Megawattstunden.

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel hat eine neue Leitung: Ab dem 1. November 2024 wird Prof. Dr. Martin Braun die Führung des Forschungsinstituts übernehmen. Er ist zugleich Professor für Nachhaltige elektrische Energiesysteme an der Universität Kassel.

Das „Barometer der Energiewende für Nordhessen“ untersucht den aktuellen Stand des Ausbaus Erneuerbarer Energien in der Region. Es beleuchtet die Entwicklung seit dem Jahr 2000 und prognostiziert den notwendigen regionalen Zubau bis 2045. Neben der Stromerzeugung wird auch der Stromverbrauch auf Kreisebene analysiert. Eine begleitende Web-App, erreichbar unter https://www.cdw-stiftung.de/energiewende-barometer/, ermöglicht es den Nutzerinnen und Nutzern, die Ergebnisse individuell für einzelne Landkreise zu betrachten und zu vergleichen.

Der Ausbau der erneuerbaren Energien und die zunehmende Zahl von Wallboxen und Wärmepumpen haben zur Folge, dass die Verteilnetze mehr und mehr Strom transportieren müssen. Neben dem Netzausbau gilt es daher vielerorts, das vorhandene Verteilnetz höher auszulasten. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE entwickelt deshalb jetzt zusammen mit Partnern im Forschungsprojekt kurSyV neue Ansätze für die kurative Systemführung im 110-kV-Netz. Damit soll es möglich werden, die bestehende Netzinfrastruktur besser auszunutzen, um dort mehr Erneuerbare-Anlagen, Wallboxen und Wärmepumpen anschließen zu können, ohne die Systemsicherheit zu gefährden.

Eine neue Studie des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE kommt zu dem Schluss, dass die Offshore-Erzeugung von Wasserstoff effizienter ist als die Onshore-Erzeugung. Die Wasserstoffproduktion in unmittelbarer Nähe von Offshore-Windkraftanlagen reduziert die Energieverluste und Investitionen in lange Transportwege für den Strom.

Im Rahmen einer Delegationsreise der AHK Uruguay und der GIZ treffen sich politische Vertreter der Botschaften sowie der beteiligten Ministerien, Forschende und Vertreter der grünen Wasserstoffindustrie aus Chile, Argentinien und Uruguay am Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE, um die Entwicklung des PtX-Marktes in Deutschland und Uruguay, mit Schwerpunkt auf E-Methanol, zu diskutieren. Ziel des Workshops ist es, einen Austausch zwischen den politischen Entscheidungsträgern, Projektentwicklern und Forschungseinrichtungen über Uruguays Potenzial als Vorreiter im Bereich grüner Wasserstoff und seiner Derivate sowie Deutschlands Rolle als potenzieller Importeur dieser Produkte zu erörtern.

Forschende der Universität Kassel arbeiten gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE an einem neuen Forschungsprojekt zur Optimierung von Stromnetzen mittels künstlicher Intelligenz (KI). Ziel des Projekts ist es, den Betrieb von Übertragungsnetzen durch innovative KI-Methoden effizienter zu gestalten und damit zur Stabilität der Stromversorgung beizutragen.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat die beauftragte Studie „Analyse der Ansteuerbarkeit von elektrischen Erzeugern und Verbrauchern“ des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE veröffentlicht. Ziel der Studie war es aufzuzeigen, welche Mengen vor allem an kleinen dezentralen Erzeugern, Speichern und Lasten zukünftig neben großen erneuerbaren Erzeugungsanlagen in die Marktprozesse und den Netzbetrieb integriert werden müssen.

Im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekt „CombiPower“ steht die Entwicklung einer kombinierten Einheit für den Antrieb und die Netzanbindung von Elektrofahrzeugen im Fokus. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE entwickelt mit Projektpartnern eine innovative, multifunktionale Lade- und Antriebseinheit für Elektrofahrzeuge. Das Projekt startete Ende 2023 und läuft bis September 2026.

Lithium-Ionen-Batterien und Superkondensatoren ergänzen sich gut: Gekoppelt in einem hybriden Speichersystem, versprechen sie eine reduzierte Batteriealterung und niedrige Gesamtkosten. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE hat nun mit den Partnern Skeleton Technologies und AVL im Forschungsprojekt „SukoBa“ Simulationswerkzeuge für die Auslegung solcher Hybridsysteme entwickelt. Deren Herzstück ist ein Degradationsmodell zur Vorhersage der Batteriealterung, das auf der vom Fraunhofer IEE entwickelten Simulationsumgebung BaSiS fußt. Mithilfe der BaSiS Software lässt sich die Lebensdauer der Batterien in hybriden Speichersystemen um bis zu 20 Prozent steigern, zeigt das Forschungsprojekt.

Im Projekt „Modulare, regenerative und autarke Energieversorgung mit H2-Technik" (MarrakEsH), das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert wird, arbeiten sechs Partner aus Forschung und Industrie an der Entwicklung und praktischen Erprobung neuer Technologien für die autarke Energieerzeugung und -speicherung mittels grünem Wasserstoff. Die Laufzeit des Projekts erstreckt sich von Oktober 2023 bis September 2026.

Das Projekt SecDER hat ein neuartiges Schutzsystem entwickelt, das virtuelle Kraftwerke mit dezentralen Energieanlagen automatisiert vor Ausfällen schützt. Das System nutzt künstliche Intelligenz, um Cyberangriffe und Störungen zu erkennen. Anders als marktübliche Systeme arbeitet das neue System nur mit Daten der Kommunikation zwischen den Anlagen in virtuellen Kraftwerken. Eine genaue Kenntnis der Energieanlagen und ihrer Messgrößen ist nicht notwendig. Damit ist die Lösung unabhängig von proprietärer Technologie der Anlagen und lässt sich herstellerunabhängig einsetzen. Die im Projekt prototypisch realisierte Lösung soll nun gemeinsam mit der Energiewirtschaft weiterentwickelt werden.

Auf ausgewiesenen Windenergieflächen lässt sich nicht immer so viel Leistung installieren, wie ursprünglich angenommen. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE entwickelt daher nun im Rahmen des Verbundvorhabens MENTOR Modelle und Verfahren, die zeigen, wie sich lokale Restriktionen auf die jeweils realisierbaren Windenergieleistungen und -erträge auswirken. Das macht es möglich, die Nutzbarkeit bestehender und geplanter Flächen besser zu bewerten. Zudem helfen sie bei der Abschätzung von Repowering-Potenzialen. Das Fraunhofer IEE arbeitet bei MENTOR mit der Fachagentur Wind- und Solarenergie und der Universität Kassel sowie dem Umweltbundesamt zusammen.

Ob Netzregelung und -planung, die Betriebsführung von Photovoltaik-Anlagen und Speichern oder deren Auslegung: Diese und andere Aufgaben verlangen Lastzeitreihen, die den zunehmend dynamischen Verbrauch vieler Haushalte weit genauer abbilden als Standardlastprofile. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE hat daher mit Partnern im Forschungsprojekt SyLas-KI ein KI-gestütztes Instrument entwickelt, mit dem sich hochaufgelöste synthetische Lastzeitreihen für zahlreiche unterschiedliche Verbraucher erstellen lassen. Sie sind in ihrer Charakteristik nicht von realen Messdaten zu unterscheiden, erfüllen aber alle Anforderungen des Datenschutzes.

Wärmepumpen gelten als wichtiger Baustein für das Heizungssystem einer dekarbonisierten Zukunft, denn sie heizen und kühlen effizient mit Strom. Besonders sinnvoll sind sie in einem Energiesystem auf Basis erneuerbarer Energien, da ihr Verbrauch gut planbar und die Wärme speicherbar ist. Dadurch kann die Heizung flexibel auf die Energieerzeugung aus Sonne und Wind reagieren und somit das Stromnetz unterstützen. Das ist das Ergebnis eines länderübergreifenden Forschungsprojektes der Internationalen Energieagentur (IEA). Aus Deutschland waren die Fraunhofer-Institute IEE (Kassel) und ISE (Freiburg) beteiligt.

Deutschland sitzt auf einem gewaltigen Schatz ungenutzter Kapazitäten für den Netzanschluss von Erneuerbaren-Kraftwerken. Das zeigt die Studie zur gemeinsamen Nutzung von Netzverknüpfungspunkten, die der Bundesverband Erneuerbare Energien BEE gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE durchgeführt hat.

Offshore-Windparks mit Null-Cent-Förderung-Geboten sowie Post-EEG-Windenergieanlagen müssen ihre Erträge allein am Strommarkt erwirtschaften. Das verlangt vorausschauende Betriebsstrategien, die neben den Marktpreisen auch die zu erwartende Abnutzung der Anlagen am nächsten Tag einbeziehen. Das Fraunhofer IEE entwickelt nun mit den Unternehmen MesH Engineering und anemos Gesellschaft für Umweltmeteorologie im vom BMWK geförderten Projekt OTELLO neue Instrumente, mit denen sich Fahrpläne für Windparks optimieren lassen. Die Expertinnen und Experten integrieren dort unter anderem Kurzfrist-Prognosen zur Turbulenzintensität – der zentrale Faktor für die Abnutzung einer Anlage.

Die Lebensdauer der Wechselrichter in Photovoltaikanlagen ist heute weit geringer als die der Module. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE entwickelt nun im Rahmen des Forschungsprojektes PV4Life zusammen mit Partnern Modelle, die das individuelle Altern von Stromrichtern abbilden. Daraus lassen sich maßgeschneiderte, KI-gestützte Betriebsstrategien ableiten, die eine längere Lebensdauer versprechen, ohne dass die Leistung der Geräte leidet.

Das vom BMWK geförderte Verbundforschungsprojekt „F-HiL Reloaded“ widmet sich der Erforschung und Entwicklung eines ganzheitlichen Power-Hardware-in-the-Loop Test-, Prüf- und Validierungssystems für die Integration von netzbildenden Stromrichtern in das Energieversorgungssystem sowie intelligenter Prüfverfahren. Das Konsortium setzt sich zusammen aus der Siemens AG, der OPAL-RT Germany GmbH, der SUMIDA Components & Modules GmbH, der Moeller Operating Engineering GmbH, dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik sowie der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg. Das Projekt wurde Ende 2023 mit einem Kick-Off gestartet und läuft bis September 2026.

Wärmepumpen und Ladesäulen sollen für den zuverlässigen Betrieb der Verteilnetze in kritischen Netzsituationen gedimmt werden können. Die dafür vorgesehene Kommunikation läuft über den sogenannten CLS-Kanal des Smart Meter Gateways. Am Fraunhofer ISE in Freiburg startete nun das Projekt UtiliSpaces, das die bestehenden Herausforderungen bei der Umsetzung in dem komplexen Umfeld in der Praxis erforschen will. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 2 Millionen Euro gefördert und vom Fraunhofer IEE koordiniert.

Der jüngste Vorschlag der Europäischen Kommission ist ambitioniert: CO₂-Emissionen schwerer Nutzfahrzeuge sollen bis 2040 um 90 % reduziert werden. Batterieelektrische LKW zeichnen sich dabei gegenwärtig als geeignetste Lösung ab. Das Fraunhofer IEE erforscht und entwickelt mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft in praxisnahen Reallaboren, wie bidirektionales Laden und eine reservierbare private Ladeinfrastruktur in bestehende Energiesysteme und -netze erfolgreich integriert werden können und so die Sektorenkopplung von Energie- und Transportsektor gelingen kann.

pandapower ist ein einfach zu bedienendes Tool für die Modellierung, Analyse und Optimierung von Stromnetzen mit einem hohen Automatisierungsgrad. Entwickelt wurde es an der Universität Kassel und dem Fraunhofer IEE in Kassel. Durch die internationale Nutzung und Integration in verschiedene Prozesse hat die Software bereits 500.000 (z.T. automatisierte) Downloads seit seiner Veröffentlichung 2016 erreicht. Ob in Deutschland, Europa, den USA, China oder vielen anderen Ländern auf der ganzen Welt - pandapower wird von Forschenden und Expert:innen in Unternehmen gleichermaßen genutzt und hat sich als eine der führenden Lösungen in der Energiebranche etabliert.

Stromkundinnen und -kunden sollen künftig schnell und reibungslos ihren Stromlieferanten wechseln können. Die TenneT TSO GmbH hat dazu in dem Projekt „MakoMaker Space“ mit dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE sowie dem Institutsteil für Angewandte Systemtechnik (AST) des Fraunhofer IOSB demonstriert, wie der Prozess künftig komplett digitalisiert und auf Basis von Datenraum-Technologien ablaufen könnte. Der neue Prozess vermeidet Inkonsistenzen in Daten, ermöglicht damit eine kurze automatisierte Abwicklung und soll die Anforderungen der Bundesnetzagentur zum 24h-Lieferantenwechsel erfüllen.