Energiemanagement für Energienetze und Gebäude

Soll die Energiewende in Richtung fluktuierende erneuerbare Energien im Energienetz weiter ausgebaut werden, ist ein gezieltes Energiemanagement der Energienetze zur Netzstabilisierung erforderlich. 

Ziel eines solchen Managements ist es, nicht nur Energieerzeuger zielgerichtet zu managen, sondern auch intelligente Verbraucher (IVs). Dabei können IVs durch ein geeignetes Last- und Speichermanagement aktiv zur Netzstabilisierung und –optimierung beitragen. Das Energienetz wird hierbei als ganzheitliches System mit den Sektoren Strom/Wärme/Gas verstanden, welche miteinander zielgerichtet verkoppelt werden. Durch die Integration der IVs wird das netzseitige Energiemanagement um die Gebäudemanagementsysteme der Verbraucher erweitert.

Hier setzt das Projekt „Energiemanagement für Energienetze und Gebäude“ UCB-EMEG an und portiert die aus der Forschung bekannten Energiemanagementansätze auf die Gebäude. Gerade für größere Gebäudekomplexe kann ein zielgerichtetes Management zu erheblichen Einsparmaßnahmen führen und gleichzeitig zur Netzstabilisierung beitragen. Wird die Preisgestaltung (Pricing) der Energiesektoren im Gebäudemanagement mit aufgenommen, kann das Energienetzmanagement in einfacher Weise mit den intelligenten Verbrauchern gekoppelt werden. Die Untersuchung und Optimierung der Sektorenkopplung sowie der Erzeuger/Verbraucher-Kopplung ist ein zentraler Schwerpunkt von UCB-EMEG. 

Als Grundlage für das Management werden prädiktive regelungstechnische Optimierungsansätze untersucht. Diese werden an einem Laborsystem entwickelt und im Anschluss auf das Gebäudemanagement des Umwelt-Campus Birkenfeld übertragen. Im Umwelt-Campus selbst sind bereits verschiedenste Verbraucher/Erzeuger (Elektrofahrzeug-Ladestationen, Photovoltaikanlagen, Labore, Blockheizkraftwerk, …) installiert. Sukzessiv sollen diese um verschiedene zusätzliche Verbraucher-/Erzeuger-/Speichermöglichkeiten erweitert werden (Brennstoffzellensysteme, Elektrolyseure, Gas-/Stromspeichersysteme, …). Damit geht UCB-EMEG spannenden Fragestellungen nach:

•    Ist der Umwelt-Campus Birkenfeld energieneutral?
•    Welche Einsparpotentiale können über ein Energiemanagement realisiert werden?
•    Wie sollte der zukünftige lokale Energiemix (Verbraucher/Erzeuger) der Zukunft aussehen?

Langfristig soll so die Region zu einer Modellregion für nachhaltige Netze und Managementsysteme werden. Das von der Carl-Zeiss-Stiftung geförderte Projekt UCB-EMEG trägt damit zur Stärkung des Umwelt-Campus Birkenfeld sowie der Region bei. Es wird im Rahmen des Programms CZS Forschungsstart gefördert. Mit dem Programm möchte die Carl-Zeiss-Stiftung neuberufene Professor*innen an Hochschulen für angewandte Wissenschaften zu mehr Forschung ermutigen.

Hintergrund Carl-Zeiss-Stiftung:
Die Carl-Zeiss-Stiftung hat sich zum Ziel gesetzt, Freiräume für wissenschaftliche Durchbrüche zu schaffen. Als Partner exzellenter Wissenschaft unterstützt sie sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). 1889 von dem Physiker und Mathematiker Ernst Abbe gegründet, ist die Carl-Zeiss-Stiftung eine der ältesten und größten privaten wissenschaftsfördernden Stiftungen in Deutschland. Sie ist alleinige Eigentümerin der Carl Zeiss AG und SCHOTT AG. Ihre Projekte werden aus den Dividendenausschüttungen der beiden Stiftungsunternehmen finanziert.