Forschungsprojekt UtiliSpaces

Was ist UtiliSpaces?

Das Forschungsprojekt UtiliSpaces entwickelt Lösungen, um steuerbare Verbrauchseinheiten wie Wärmepumpen, Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und andere flexible Verbraucher in kritischen Netzsituationen effizient zu steuern. Ziel ist es, die Netzstabilität zu sichern und die Integration erneuerbarer Energien zu fördern.

Warum ist das wichtig?

Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien steigt die Notwendigkeit, Flexibilität im Stromnetz bereitzustellen. Steuerbare Verbraucher können Lastspitzen ausgleichen und Engpässe vermeiden. Dafür ist eine sichere Kommunikation über Smart Meter Gateways und den CLS-Kanal (Controllable Local System) entscheidend.

Technische Schwerpunkte

• Smart Meter Integration: Nutzung des CLS-Kanals für sichere Steuerung.
  
• Laborphase: Tests in einem Power-Hardware-in-the-Loop-System.
  
• Virtuelles Labor: Simulation von Netzsituationen und Lastprofilen.
  
• Feldtests: Validierung unter realen Bedingungen.
  

Vorteile durch UtiliSpaces

• Effiziente Netzsteuerung für mehr Stabilität
• Integration erneuerbarer Energien ohne zusätzliche Netzbelastung
• Praxisnahe Lösungen für Energieversorger und Verbraucher

Das Projekt UtiliSpaces hat das Ziel, die zuverlässige Steuerung und das Dimmen von steuerbaren Verbrauchseinheiten wie Wärmepumpen und Ladesäulen über die Smart-Meter-Infrastruktur in kritischen Netzsituationen zu erforschen. Insbesondere in Zeiten hoher Last oder unzureichender Erzeugung sollen Netzbetreiber die Möglichkeit erhalten, regelbare Anlagen wie Wärmepumpen und Wallboxen gezielt zu steuern, um eine stabile und effiziente Energieversorgung zu gewährleisten.

Die Laborerprobung findet im Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE statt, wo ein umfassender Teststand mit Smart Meter Gateways, Steuerboxen und Submetern unterschiedlicher Hersteller eingerichtet wird. Um eine zuverlässige Prozesskette für die Regelung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen gemäß §14a EnWG zu entwickeln, werden verschiedene Hardware- und Softwarelösungen getestet. Darüber hinaus wird am Fraunhofer IEE eine virtuelle Laborumgebung (Virtual Lab) auf Basis eines Kubernetes-Clusters geschaffen, die es ermöglicht, Skalierungsfragen zu analysieren und Prozesse mit einer Vielzahl von emulierten Smart-Meter-Gateways sowie flexiblen Energieanlagen zu simulieren.

Das Projekt beginnt mit einer umfangreichen Laborerprobung, in der sowohl reale Ladesäulen als auch digitale Zwillinge in das Power-Hardware-in-the-Loop-System integriert werden. Die Projektpartner bringen ihre CLS-Managementsysteme ein und agieren als aktive externe Marktteilnehmer (aEMT). Nach der Laborphase sind praktische Feldtests bei den Anlagen der Projektpartner geplant, um die entwickelten Lösungen unter realen Bedingungen zu validieren. Zusätzlich werden Themen wie der Umgang mit Schalthandlungen von Netzbetreibern und die Weiterentwicklung des CLS-Kanals für Submetering behandelt.