Presseinformationen 2020

Regionalkraftwerke stellen ein wichtiges Werkzeug zur Sicherstellung einer stabilen Energieversorgung durch erneuerbare Energiequellen dar und gehören daher zur kritischen Infrastruktur unseres Stromnetzes. Das Fraunhofer IEE untersuchte in »WindNODE: Das Schaufenster für intelligente Energie aus dem Nordosten Deutschlands« die Wirtschaftlichkeit von regional netzdienlichem Verhalten ebenso wie die sichere Entwicklung und den sicheren Betrieb von Regionalkraftwerken. Das Ziel von WindNODE als SINTEG-Förderprojekt vom BMWK ist eine effiziente Einbindung von erneuerbarer Erzeugung in einem energieträgerübergreifend optimierten System aus Strom-, Wärme- und Mobilitätssektor.

In drei der fünf Modellregionen des BMWK-Förderprogramms SINTEG »Schaufenster intelligente Energie - Digitale Agenda für die Energiewende« hat das Fraunhofer IEE mitgewirkt. Im Schaufensterprojekt »NEW 4.0: Norddeutsche EnergieWende« haben die Kasseler Fraunhofer-Forscher ihre Modelle von heutigen und zukünftigen Energieversorgungsstrukturen mit aktivierbaren Flexibilitäten sowie IT-Strukturen zur Aggregation verteilter, erneuerbarer Erzeugung, sogenannte virtuelle Kraftwerke, weiterentwickelt.

Photovoltaik-Anlagen, Wärmepumpen, Ladestationen, Speicher: Die Einbindung einer Vielzahl dezentraler Erzeuger und Verbraucher in die Netze gehört zu den zentralen Aufgaben der kommenden Phase der Energiewende. Dafür hat das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE jetzt im Rahmen des SINTEG-Förderprojektes »C/sells« neue Lösungen entwickelt – und diese zusammen mit Partnern in der Praxis erprobt. Netzbetreiber bekommen damit die zunehmende Komplexität bei Erzeugung und Verbrauch in den Griff, Anlagenbetreiber können ihre Flexibilitäten netzdienlich einsetzen. Die Ausgründung »Smartrplace« wird die neuen Energiemanagement-Lösungen des Fraunhofer IEE vermarkten.

Anomalien im Betrieb von Windenergieanlagen erkennen, um Fehler und Stillstände im Betrieb zu vermeiden, ist der Kern von prädiktiven Instandhaltungsstrategien. Im besten Fall können Design-Informationen des Herstellers gemeinsam mit Instandhaltungs- und Betriebsführungsinformationen sowie weiteren Datenquellen zusammengeführt werden. In der Praxis gilt es dazu noch technische und organisatorische Hürden zu überwinden. Das Fraunhofer IEE und das Fraunhofer IML stellen in einem Whitepaper dar, wie der Ansatz der International Data Spaces hier technische Lösungen anbieten kann. Die Veröffentlichung fand parallel zu einem Kurzvortrag am ersten Dezember im Rahmen des Future Energies Science Match 2020 statt.

• Autonomie-Lab Leimen demonstriert praktische Umsetzbarkeit der Steuerbarkeit am Netzanschlusspunkt mit dem EEBUS Standard und der neuen VDE 2829-6 • C/sells Partner Stadtwerke Schwäbisch Hall, VIVAVIS AG, Schleupen AG, Fraunhofer IEE und die KEO GmbH erzielen technischen Durchstich • Interoperabilität und Skalierbarkeit: Mit Markteinführung der intelligenten Messsysteme in Kombination mit FNN Steuerbox beginnt der Rollout auch für steuerbare Lasten und steuerbare Einspeisung

Die Randbedingungen für den Betrieb von Windenergieanlagen haben sich verändert. Daher sollten Anlagenbetreiber und Direktvermarkter zukünftig die aktuellen Produktionskosten ihrer Anlagen kennen und diese auch für Zeiträume in der Zukunft vorhersagen können, um die Windräder ökonomisch vorteilhaft einsetzen zu können. In dem vom BMWK geförderten Forschungsprojekt »KORVA« entwickeln das Fraunhofer IEE in Kassel zusammen mit Industriepartnern neue Betriebs- und Regelungsstrategien für Windenergieanlagen unter Berücksichtigung variabler Anlagenlaufzeit und veränderlicher Strommarktpreise.

Informationen über Wartungs- und Reparaturmaßnahmen an Windenergieanlagen in Verbindung mit Verfahren der künstlichen Intelligenz bieten ein riesiges Potential den Betrieb von Windenergieanlagen zu optimieren. Allerdings werden diese Daten in der Regel nicht standardisiert und strukturiert erfasst. Das Fraunhofer IEE in Kassel hat nun gemeinsam mit zwölf weiteren Partnern aus Frankreich, den Niederlanden und Deutschland das vom BMWK geförderte Projekt »Digitalisierung von Instandhaltungsinformationen« gestartet. Ziel ist es, notwendige Daten für eine effiziente Instandhaltung digital zu erfassen und den Nutzern unverzüglich und automatisiert bereitzustellen.

Mit dem Abschalten konventioneller Kraftwerke geht die Massenträgheit der Synchrongeneratoren verloren, die das Stromnetz stabilisieren. Hier könnten Windenergieanlagen einspringen. Doch halten sie den dadurch entstehenden mechanischen Belastungen stand? Das erfolgreich abgeschlossene Forschungsprojekt »GridLoads«vom Fraunhofer IEE und der MesH Engineering GmbH zeigt jetzt deutlich: Die Anlagen kommen damit grundsätzlich gut zurecht – vorausgesetzt, die Regelungsmodule der Anlagen werden zuvor für die neue Aufgabe gerüstet. Um die auftretenden elektromechanischen Schwingungsmoden zu analysieren, haben die Forscher komplexe Simulationen durchgeführt.

In Zeiten in denen der direkte Austausch wegfällt, sind digitale Formate zur Aufrechterhaltung des Wissenstransfers unerlässlich. So präsentiert das Fraunhofer Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik den Forschungsschwerpunkt «Energiesystem Stadt» beim diesjährigen Zukunftsforum Energie & Klima mit einem virtuellen Messestand und Online-Vorträgen.

Obwohl Chile und Deutschland mehrere tausend Kilometer voneinander entfernt sind, steht die Energiewende teilweise vor ähnlichen Herausforderungen. Daher nutzten chilenische und deutsche Experten die Gelegenheit, im Rahmen des internationalen Workshops "Towards a Sustainable Future", die neuesten Entwicklungen der Energiewende in ihren Ländern zu diskutieren und auszutauschen. Dabei wurden hochaktuelle Themen aus Wissenschaft und Wirtschaft sowie aus der Politik vorgestellt, Ideen ausgetauscht und Ansatzpunkte für zukünftige Kooperationen ausgelotet. Ursprünglich als persönliches Treffen in Santiago de Chile im März 2020 geplant, wurde das Treffen aufgrund von COVID-19 verschoben und fand nun in Form eines Online-Seminars statt.