Soll die Klimaneutralität von Deutschland bis zum Jahr 2045 und der Ausbau der Erneuerbaren Energien bis zum Jahr 2030 auf bis zu 80% gelingen, bedarf es intelligenter Energiemanagementsysteme auf der Netz- und Gebäudeseite. Diese Managementsysteme müssen dezentral aufgebaut sein, um das Netz trotz der komplexen und volatilen dezentralen Energieerzeuger zu stabilisieren.

Auf der Gebäudeseite tragen ausgeklügelte Lademanagementsysteme für stationäre sowie mobile Batteriespeicher aktiv zur Netzstabilisierung bei. Gerade für Privatkunden mit PV-Anlagen werden diese durch die stetig gestiegenen Stromkosten sowie neuartige variable Stromtarife immer attraktiver.

Im Rahmen des Projektes ist die Anschaffung von Hardware zum Aufbau eines intelligenten Batterielademanagementsystems geplant. Ziel ist die Forschung und praktische Umsetzung von neuartigen Lademanagementverfahren auf Basis von Optimierungsmethoden sowie Methoden der künstlichen Intelligenz. Die zu beschaffende Hardware bestehend aus Speicher- und Umrichter wird mittels hochschuleigener Echtzeitsysteme zu einem Gesamtsystem zusammengebaut. Aufbau und Programmierung werden durch wissenschaftliche Hilfskräfte unterstützt. Eine Einbindung in die Vorlesung ist fest einplant.

Ziel des Projektes ist es, Verfahren im Bereich des Lademanagements stationärer Speicher zu entwickeln. Diese sollen nicht wie heutzutage üblich regelbasiert sein (Heuristiken), sondern optimierungsbasierte Methoden sowie Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) verwenden. Damit wird ein deutlich wirtschaftlicherer Betrieb von stationären Speichersystemen ermöglicht.

Die Erkenntnisse des Projektes fließen zudem in die Lehre ein. Die beschaffte Hardware soll ebenfalls in einem praktischen Versuch in der Vorlesung zum Einsatz kommen.

Zusätzlich ergeben sich durch die Bearbeitung des Projektes Anknüpfungspunkte zu regionalen Stadtwerken (z.B. Trier, Kaiserslautern) und Firmen (z.B. WVE GmbH Kaiserslautern), was forciert angegangen werden soll.

Weiter ist der Erkenntnisgewinn des Projektes auch für bereits genehmigte Projekte von großem Interesse. So kann das bereits genehmigte Wasserstoff-Zentrum beim Management der Wasserstofferzeugung zielführend unterstützt werden. Auch für das Projekt „Energiemanagement für Energienetze und Gebäude“ (UCB-EMEG) lassen sich die Erkenntnisse sinnvoll nutzen.

Projektziel der Forschungsförderung war der Aufbau eines Labors für Automatisierungstechnik und Energiesystemtechnik. Dabei sollte Hardware und Software für die Forschung und praktische Anwendung von Verfahren im Bereich des Energiemanagements von Gebäuden (bezogen auf den Umwelt-Campus Birkenfeld) und Energienetzen beschafft werden. Die Software wird für die Entwicklung der Algorithmen des Energiemanagements benötigt. Die beantragte Hardware ermöglicht die Implementierung der Verfahren. Zusätzlich kann die Software für Forschungsfragen rund um das Thema Echtzeitentwicklung und Automatisierung genutzt werden. Für den Aufbau des Labors wurde eine wissenschaftliche Hilfskraft eingeplant.

Im Konzept des Antrages wurde besonderen Wert daraufgelegt, die Hardware und Software nicht nur für die Forschung zu nutzen, sondern auch in die Lehre zu integrieren. So wirken Studierende bei der Entwicklung des Energiemanagementsystems für den Umwelt-Campus aktiv mit, lernen Echtzeitsysteme in der Praxis kennen und werden durch Projekt- und Abschlussarbeiten Teil der Forschung. Damit wird die Forschung für die Studierenden aber auch für Interessierende an Werbetagen greifbar.

Der Antrag sollte zudem ein Türöffner für weitere Förderungen, Industriekontakte und Kooperationen sein und die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu anderen Bereichen der Hochschule fördern.

Durch das Förderprogramm „Strategiefond“ konnten mehrere weitere Förderprogramme gewonnen („Großgeräte 2022“, CZS-Forschungsstart“) und ein ganzer Forschungsbereich aufgebaut werden. Dadurch ist die Lehre für Studierenden anwendungsbezogener und praxisnaher geworden und der Studiengang „Umweltorientierte Energietechnik“ hat deutlich an Attraktivität gewonnen. Auch für Infotage sind die beschafften Systeme nutzbar. Durch den aufgebauten Forschungsbereich wird auch für den Campus ein direkter wirtschaftlicher Mehrwert erzielt, da die Forschung schon heute in die Gebäudeleittechnik mit einfließt (z.B. Energiedatenanzeige am Campus).

Verschiedene Kontakte zu unterschiedlichen Firmen im Bereich des Energiemanagements und der Automatisierung konnten bereits geknüpft werden (WVE GmbH Kaiserslautern, Bosch Moehwald Gmbh Homburg, Simon-Christiansen & Associés Contern/Luxembourg, Biontech SE Idar-Oberstein).

Eine erste Promotionsarbeit in Zusammenarbeit mit der RPTU Kaiserslautern (Prof. Dr. Görges) wurde erfolgreich angestoßen. Diese erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Bereich „Erneuerbare Energien“ (Prof. Dr. te Heesen) vom Umwelt-Campus Birkenfeld.

Damit hat sich das Förderprogramm als hervorragender Anschub für viele weitere Kontakte, Themen, Förderungen und Kooperationen herausgestellt und kann als großer Erfolg verbucht werden.

Projektziel der Forschungsförderung war der Aufbau von Energiemanagementsystemen für Gebäude und Energienetze im Labor „Automatisierungstechnik und Energiesystemtechnik“. Dabei sollte Hardware zum Aufbau des Großgerätes „Energiemanagementsystem“ sowie Software für die Forschung und praktische Anwendung von Verfahren im Bereich des Energiemanagements von Gebäuden (bezogen auf den Umwelt-Campus Birkenfeld) und Energienetzen beschafft werden. Die Software wird für die Entwicklung der Algorithmen des Energiemanagements benötigt. Die beantragte Hardware des Großgerätes ermöglicht die Implementierung der Verfahren. So soll die Balancierung auf Netzseite, aber auch das bedarfs- und netzorientierte Lastmanagement auf Verbraucherseite näher untersucht werden.

Im Konzept des Antrages wurde besonderen Wert daraufgelegt, die Hardware und Software nicht nur für die Forschung zu nutzen, sondern auch in die Lehre zu integrieren. So wirken Studierende bei der Entwicklung des Energiemanagementsystems der Zukunft aktiv mit, lernen vernetzte Systeme in der Praxis kennen und werden durch Projekt- und Abschlussarbeiten Teil der Forschung. Damit wird die Forschung für die Studierenden aber auch für Interessierende an Werbetagen greifbar.

Der Antrag sollte zudem ein Türöffner für weitere Förderungen, Industriekontakte und Kooperationen sein und die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu anderen Bereichen der Hochschule fördern.

Durch das Förderprogramm „Großgeräte HS Trier“ konnte ein weiteres Förderprogramme gewonnen (CZS-Forschungsstart“) und ein ganzer Forschungsbereich aufgebaut werden. Dadurch ist die Lehre für Studierenden anwendungsbezogener und praxisnaher geworden und der Studiengang „Umweltorientierte Energietechnik“ hat deutlich an Attraktivität gewonnen. Auch für Infotage ist das beschaffte Großgerät nutzbar. Durch den aufgebauten Forschungsbereich wird auch für den Campus ein direkter wirtschaftlicher Mehrwert erzielt, da die Forschung schon heute in die Gebäudeleittechnik mit einfließt (z.B. Energiedatenanzeige am Campus (CZS: Forschungsstart)).

Verschiedene Kontakte zu unterschiedlichen Firmen im Bereich des Energiemanagements und der Automatisierung konnten bereits geknüpft werden (WVE GmbH Kaiserslautern, Bosch Moehwald Gmbh Homburg, Simon-Christiansen & Associés Contern/Luxembourg, Biontech SE Idar-Oberstein).

Eine erste Promotionsarbeit in Zusammenarbeit mit der RPTU Kaiserslautern (Prof. Dr. Görges) wurde erfolgreich angestoßen. Diese erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Bereich „Erneuerbare Energien“ (Prof. Dr. te Heesen) vom Umwelt-Campus Birkenfeld.

Damit hat sich das Förderprogramm als hervorragender Anschub für viele weitere Kontakte, Themen, Förderungen und Kooperationen herausgestellt und kann als großer Erfolg verbucht werden.