Energie und Nachhaltigkeit

Regler für Energiespeicher zur Optimierung des Verbrauch
© lev dolgachov/AdobeStock

Das rasche Wachstum der Weltbevölkerung stellt die Menschheit vor die Herausforderung, die Versorgung mit Energie zu gewährleisten, ohne die natürlichen Ressourcen aufzubrauchen und die Umwelt zu schädigen. Stabile, effiziente und intelligente Versorgungs- sowie Entsorgungssysteme sind Teil einer nachhaltigen Wirtschaft. Die intelligente Vernetzung von Erzeugung, Versorgung, Speicherung und Verbrauch bietet eine enorme Chance, parallel zur Entwicklung von neuen Formen der Energiegewinnung, zusätzliche Einsparungspotenziale zu nutzen. Variable Strompreise – die bei einem Überangebot an Energie niedrig und bei Mangel entsprechend hoch sind – sind Motivation für private und industrielle Abnehmer, ihren Verbrauch an die Verfügbarkeit anzupassen. Durch intelligente Vernetzung und effiziente Energieverteilung können Systemausfälle vermieden und Kosten minimiert werden.

Smart Microgrids ...

Smart Microgrids vernetzen Energieerzeuger, -speicher und -verbraucher auf lokaler Ebene und reduzieren damit den verlustreichen Transport von Strom. Sie bilden innerhalb eines abgeschlossenen Netzsegments die zentrale Schnittstelle zum restlichen Energieverteilnetz. Mithilfe eines lokalen Energiemanagement- Systems lassen sich die integrierten Erzeuger und Verbraucher durch das Smart Microgrid steuern. Kompatible Kommunikationsstandards gewährleisten dabei die Sicherheit und die Interoperabilität der miteinander vernetzten Systeme.

Nachhaltige Ressourcennutzung umfasst die Entwicklung ressourcenschonender und wiederverwertbarer Produkte und Verfahren. Im Energiesektor unterstützen Informations- und Kommunikationstechnologien die Netzeinspeisung von regenerativen Energien und deren intelligente Verteilung. Aber auch der steigende Wasserverbrauch kann mit Hilfe von intelligenten Versorgungssystemen reguliert und durch Abwasserreinigungsstrategien optimiert werden.

Smart Metering hat das Ziel, Einsparungen durch intelligente Zähler für Strom, Gas und Wasser zu erzielen und den Verbrauch situativ zu managen. Diese interaktiven Systeme ermöglichen die detaillierte Erfassung der Nutzung einzelner Geräte, aber auch deren Steuerung. Sie sind mit Leitstellen, die der echtzeitfähigen Kommunikation der Mess- und Schaltstationen im Smart Grid dienen, verbunden. Durch intelligente Energieverteilnetze und Stromzähler lässt sich die Effizienz der Energienutzung erhöhen, da den Endkunden detaillierte Informationen zu ihrem Verbrauch sowie zu den daraus resultierenden Kosten und Einsparpotenzialen zur Verfügung stehen.

Projekt EMS-EMD PROPHET

Fraunhofer IOSB, Karlsruhe

Durch die Liberalisierung der Energiemärkte bedarf es einer ganzheitlichen Betrachtung der an der Energieversorgung beteiligten Prozesse. Die Energie- und Energiedatenmanagement-Lösung EMS-EDM PROPHET® setzt sich aus einem leistungsstarken Zeitreihenmanagement, einem umfassenden Energiedatenmanagement mit Modulen für Netznutzungs- und Bilanzkreismanagement, einem Scheduler für die Automatisierung von Geschäftsprozessen und einem Optimierungs- und Prognosemodul für nachhaltiges Energiemanagement zusammen.

EMS-EDM PROPHET zur Steuerung von Energieanlagen
© Fraunhofer IOSB (AST), spx/Freepik.com, vencaw/Fotolia.com

EMS-EDM PROPHET setzt sich aus Zeitreihenmanagement, Energiedatenmanagement mit Modulen für Netznutzungs- und Bilanzkreismanagement, einem Scheduler und einem Optimierungs- und Prognosemodul für nachhaltiges Energiemanagement zusammen.

Wissenschaftliche Publikationen

JahrTitel/AutorDokumentart
2018Blinding-Effekte im Niederspannungsnetz - Berücksichtigung im Schutzkonzept bei dezentraler Erzeugung: Paper präsentiert auf der Tagung Zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien 2018; 30. und 31. Januar 2018, Steigenberger Hotel am Kanzleramt Berlin
Reimann, T.; Heckmann, W.
Konferenzbeitrag
2018Demand Side Management: Entscheidungsunterstützungssysteme für die flexible Beschaffung von Energie unter integrierten Chancen- und Risikoaspekten
Häfner, Lukas
Zeitschriftenaufsatz
2018Energieversorgung für Bus und Bahn: GUW+ nutzt Bestandsinfrastruktur für Elektromobilität
Klausner, Sven; Jehle, Claudius; Söffker, Carsten; Hofstädter, Raphael N.; Thiede, Jens
Zeitschriftenaufsatz
2018Entwicklung einer Power Hardware-in-the-Loop-fähigen Echtzeit-Validierungsumgebung zur Stabilitätsuntersuchung von elektrischen Netzen
Brandl, Ron; Hoffmann, C.; Engel, B.; Braun, M.; Degner, T.
Dissertation
2018North Seas Offshore Network (NSON): Machbarkeit und Implikationen verschiedener Offshore-Netzkonzepte in der Nordseeregion. Schlussbericht des Verbundprojekts
Härtel, P.; Mende, D.; Stappel, M.; Puchta, M.; Horst, D.; Löwer, L.; Bofinger, S.; Hahn, P.; Bley, A.; Leveringhaus, T.; Hofmann, L.
Bericht
2018PrivEnergy: A privacy operator framework addressing individual concerns
Tex, C.; Hertweck, Philipp; Schäler, M.; Böhm, K.
Konferenzbeitrag
2018SEMA - Erkenntnisse aus dem Betrieb eines Social Energy Management System
Engel, S.; Nestle, D.; Dörre, E.; Appen, J. von
Konferenzbeitrag
2018Smart Energy. Die Digitale Transformation im Energiesektor
Liggesmeyer, Peter; Rombach, H. Dieter; Bomarius, Frank
Aufsatz in Buch
2018Was macht Städte smart? - Die Morgenstadt-Initiative: In der "Morgenstadt Initiative" entwickelt die FraunhoferGesellschaft gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Kommunen Lösungen für die Stadt der Zukunft
Pfau-Weller, Natalie; Radecki, Alanus von
Zeitschriftenaufsatz
2018Wie Deutschland sein Klimaziel 2020 noch erreichen kann
Kopiske, J.; Gerhardt, N.
Bericht
2018Windenergie Report Deutschland 2017
Behem, Guillaume; Berkhout, Volker; Buchmann, Elisabeth; Callies, Doron; Cernusko, Robert; Dobschinski, Jan; Durstewitz, Michael; Faulstich, Stefan; Grashof, Katherina; Hahn, Berthold; Jäger, Florian; Keller, Sarina; Lutz, Marc-Alexander; Meyer, Julian; Ortega, Andres; Pfaffel, Sebastian; Pfennig, Maximilian; Puchta, Matthias; Rehwald, Florian; Rettenmeier, Andreas; Dalla Riva, Alberto; Röpnack, Andreas; Rohrig, Kurt (Hrsg.)
Bericht
2017Bedarfsanalyse Energiespeicher 2 - Auswirkungen der räumlichen Verteilung von Anlagen zur Stromerzeugung und Bewertung von Energieausgleichstechnologien. Abschlussbericht
Beier, Carsten; Winkel, Michael; Wrobel, Patrick; Bretschneider, Peter; Nicolai, Steffen; Kharboutli, Samir; Monsalve, Cristian
Bericht
2017Energiekompendium. Ein Nachschlagewerk für Grundbegriffe, Konzepte und Technologien
Hirzel, Simon (Hrsg.); Arens, Marlene (Mitarb.); Aydemir, Ali (Mitarb.); Berghäuser, Hendrik (Mitarb.); Daimer, Stephanie (Mitarb.); Fleiter, Tobias (Mitarb.); Hettesheimer, Tim (Mitarb.); Klobasa, Marian (Mitarb.); Kockat, Judit (Mitarb.); Marwitz, Simon (Mitarb.); Michaelis, Julia (Mitarb.); Plötz, Patrick (Mitarb.); Rohde, Clemens (Mitarb.); Seus, Sarah (Mitarb.); Teufel, Benjamin (Mitarb.); Ullrich, Sandra (Mitarb.); Berthold, Sascha; Budt, Marcus; Ehrenstein, Ulrike; Hasselmann, Meike; Kaluza, Stefan; Kanngießer, Annedore; Krassowski, Joachim; Pollerberg, Clemens; Sayder, Bettina; Schill, Cornelius; Schnier, Matthias; Schwerdt, Peter; Seipp, Thorsten; Strauch, Sabine; Wrobel, Patrick; Frassine, Clemens; Ostrander, Berit; Röder, Julian; et. al.
Buch
2017Kommunikationstechnik für intelligente Messsysteme: Vortrag gehalten auf dem 20. VDE-Arbeitskreissymposium "Netzleittechnik", 19.10.2017, Dresden
Heidrich, Mike; Oswald, Erik
Vortrag
2017Koordination von TSCH- und RPL-Protokollen in der Aufbauphase eines Multi-Hop-Netzwerkes
Biesinger, Christoph; Fanucchi, Dario (Betreuer); Knorr, Rudi (Prüfer); Hähner, Jörg (Prüfer)
Master Thesis
2017Open and secure: Amending the security of the BSI smart metering infrastructure to smart home applications via the smart meter gateway
Freudenmann, Christian; Henneke, Dominik; Kudera, Christian; Kammerstetter, Markus; Wisniewski, Lukasz; Raquet, Christoph; Kastner, Wolfgang; Jasperneite, Jürgen
Konferenzbeitrag
2017Prognose für preisbeeinflusstes Verbrauchsverhalten
Klaiber, Stefan; Waczowicz, Simon; Konotop, Irina; Westermann, Dirk; Mikut, Ralf; Bretschneider, Peter
Zeitschriftenaufsatz
2017Sicherheit des autonomen Fahrens
Klingner, Matthias; Erbsmehl, Christian; Landgraf, Tom
Zeitschriftenaufsatz
2017Technische Umsetzung von Smart Metern: Vortrag gehalten auf dem 4. Bautzener Energieforum, 23.03.2017, Bautzen
Heidrich, Mike; Oswald, Erik
Vortrag
2016DAE-Modellierung und mathematische Stabilitätsanalyse von Energieversorgungsnetzen
Groß, Tjorben Benjamin; Trenn, S.; Reis, T.
Dissertation
2016Design und Entwicklung eines Sicherheitskonzepts für eine Handelsplattform für Speicherpotentiale in Stromnetzen
Ihrig, Benjamin; Knauber, Peter (Supervisor); Knodel, Jens (Supervisor)
Master Thesis
2016Forschen für die Stadt von morgen (Interview)
Bauer, Wilhelm
Konferenzbeitrag
2016Geeignete Kommunikationssysteme im Verteilnetz: Vortrag gehalten auf dem ETP Fachforum Innovative Netzplanung und -steuerung, 5.-6. Oktober 2016, Berlin
Oswald, Erik
Vortrag
2016Information Systems Success Awareness for Professional Long Tail Communities of Practice: Erfolgsbewusstsein in Informationssystemen für professionelle long tail communities of practice
Renzel, D.
Dissertation
2016Intuitive Erstellung von Störungsgeometrien in dreidimensionalen seismischen Volumendaten
Bender, Jan; Fuhrmann, Arnulph; Rilling, Stefan
Bachelor Thesis
2016Mehr Freiheitsgrade, höhere Störsicherheit - HallinOne-Magnetfeldsensoren erschließen neue Dimensionen
Hackner, Michael
Zeitschriftenaufsatz
2016Methode zur agilen Geschäftsmodell-Innovation
Rose, Hannes
Dissertation
2016New Approach for Optimizing Usage of Situation Recognition Algorithms within IoT Domains
Mammadova, Chinara; Kuijper, Arjan (Prüfer); Ben Hmida, Helmi (Betreuer)
Master Thesis
2016Opportunities and challenges of high renewable energy deployment and electricity exchange for North Africa and Europe - scenarios for power sector and transmission infrastructure in 2030 and 2050
Boie, Inga; Kost, Christoph; Bohn, Sven; Agsten, Michael; Bretschneider, Peter; Snigovyi, Oleksandr; Pudlik, Martin; Ragwitz, Mario; Schlegl, Thomas; Westermann, Dirk
Zeitschriftenaufsatz
2016Semantic-based management of federated infrastructures for future internet experimentation
Willner, Alexander; Magedanz, Thomas (Betreuender Professor); Fdida, Serge (Gutachter); Demeester, Piet (Gutachter)
Dissertation
2016Smart Energy - intelligentes Lademanagement für Elektrofahrzeugflotten
Ostermann, Julien; Renner, Thomas; Scheffler, Gabriele
Aufsatz in Buch
2016Die Ultraeffizienzfabrik (UltraEff-UP) - Ressourcenschonende Produktionstechnologien ohne Emissionen im urbanen Umfeld: Abschlussbericht
Mandel, Jörg; Schließmann, Ursula; Lentes, Joachim; Stender, Siegfried
Bericht
2016Das Verbundprojekt BauCycle - von feinkörnigem Bauabbruch zu funktionalen Baumaterialien und Bauteilen
Dittrich, Sebastian; Dörmann, Joseph; Gruna, Robin; Nühlen, Jochen; Thome, Volker
Aufsatz in Buch
2016WIBAS. Zukünftiges Architekturmodell Informationssystem Wasser, Immissionsschutz, Boden, Abfall, Arbeitsschutz
Ellmenreich, B.; Schulz, K.-P.; Wendel, E.; Scherrieble, T.; Scherrer, M.; Spandl, H.; Koch, A.; Batz, Thomas
Aufsatz in Buch
2015Benchmarking-Studie OP-Personaleinsatzplanung
Hastreiter, Stefan; Schröder, Jürgen; Tomanek, Dagmar P.; Friedrich, Patrick; Woratschek, Heribert; Stadtelmann, Michael; Lindner, Alexandra
Aufsatz in Buch
2015Beschreibung von Produktionsprozessen in modularisierten Produktionsanlagen für Industrie 4.0
Heymann, Sascha; Jasperneite, Jürgen; Schröck, Sebastian; Fay, Alexander
Konferenzbeitrag
2015Low-Power-Elektronik für den Sport
Grün, Thomas von der; Lochmann, Matthias
Abstract
2015Mehrstufiger Rollout hat mehr Vor- als Nachteile
Oswald, Erik
Zeitschriftenaufsatz
2015Nahtlose Integration von Elektrofahrzeugen ins Smart Grid: Kommunikationsschnittstellen für das Energiemanagement
Spähn, Michael; Nauck, Enrico
Zeitschriftenaufsatz
2015Pegelwandlerschaltung
Sundermeyer, Jan; Weber, Norbert
Patent
2015Resource efficient quality of service management for NGN services in federated cloud environments
Schreiner, Florian; Magedanz, Thomas (Betreuer); Kao, Odej (Gutachter); Fdida, Serge (Gutachter); Ehijo, Alfonso (Gutachter)
Dissertation
2015Smart Metering. Success depends on selecting the right information and communication technology
Weber, Lars; Heidrich, Mike
Konferenzbeitrag
2015Strukturstudie "BWShare" - Gemeinschaftliche Nutzung von Ressourcen: Chancen und Herausforderungen der Sharing Economy für die etablierte Wirtschaft in Baden-Württemberg
Spindler, Helge; Martinetz, Simone; Friz, Daniel; Bauer, Wilhelm (Hrsg.)
Studie
2015VDI-Initiative Stadt:Denken: Bausteine für die Stadt der Zukunft; Handlungsfelder
Hertwig, Michael; Lentes, Joachim ; Verein Deutscher Ingenieure -VDI-
Buch
2014Assistiertes Energiemanagement durch Informationsvisualisierung
Schader, Philipp; Kuijper, Arjan (1. Gutachter); Steiger, Martin (2. Gutachter)
Bachelor Thesis
2014Eigenverbrauchs- und Kostenoptimierung zur Untersuchung des Einflusses dynamischer Stromtarife auf die Netznutzung
Wolf, Armin; Unger, Steffen; Schultz, Marc
Konferenzbeitrag
2014Energiedatensimulationssoftware in der Fabrikplanung am Beispiel "Total Energy Efficiency Management (TEEM)"
Bruns, Axel; Neumann, Michael; Constantinescu, Carmen
Aufsatz in Buch
2014Energieeinsparung im Gebäudebestand durch übergreifende Monitoring- und Automatisierungskonzepte: Abschlussbericht Projekt E-MonAut; Laufzeit des Vorhabens: 1.6.2011 - 31.5.2014
Bernard, Thomas; Jacubasch, Andreas; Croy, Rainer
Bericht
2014Entwicklung von Verfahren zur lasergestützten Erfassung des Schwinungsverhaltens von Windkraftanlagen. Schlussberich
Ruckhäberle, Martin; Göhler, Benjamin; Kaufmann, Ilja; Lutzmann, Peter; Scherer, Clemens; Scherer-Negenborn, Norbert
Bericht
2014Funkanbindung von Sensoren mit stromsparenden UHF-WakeUp-Receiver-ICs
Milosiu, Heinrich; Oehler, Frank
Konferenzbeitrag
2014Ganzheitliche Integration der Elektromobilität in das Stromnetz der Zukunft
Spähn, Michael; Nauck, Enrico
Konferenzbeitrag
2014Die Ladestation als Knoten im Smart Grid - Vergleich aktueller Kommunikationsstandards: Whitepaper
Nauck, Enrico
Studie
2014Low-complexity sequence detection algorithm for FSK-based power line communications
Kuba, Matthias; Klatt, Matthias; Oeder, Andreas
Konferenzbeitrag
2014Redox-Flow-Batterie als Stellglied für regelungstechnische Aufgabenstellungen im elektrischen Niederspannungsnetz
Fischer, B.; Karstädt, F.; Beyer, D.; Nicolai, S.; Bretschneider, P.
Konferenzbeitrag
2014Smart Energy - IT unterstützt Wandel
Luckenbach, Thomas; Wolf, Armin
Zeitschriftenaufsatz
2014Smart Metering. Die richtige Kommunikationstechnologie entscheidet über den Erfolg
Weber, Lars; Heidrich, Mike
Zeitschriftenaufsatz
2014Die Übertragung seismischer Daten mittels akustischer Wellen entlang des Bohrstranges
Jaksch, K.; Richter, H.; Giese, R.; Gutierrez-Estevez, M. A.; Krüger, U.; Zandi-Nia, A.; Sohmer, M.
Zeitschriftenaufsatz
2013Das Datenvolumen bei der Zählerdatenerfassung über ein IP-Netz: Vortrag gehalten auf dem 3. Energie & Technik Smart Home & Metering Summit, München, 23.-24. Oktober 2013
Niestegge, Gerd; Spähn, Michael
Vortrag
2013Einsatz von Sensoren für Energieflussanalysen für Energienetze, Smart Grids, Smart Metering
Ronge, Karlheinz; Wittwer, Christof
Konferenzbeitrag
2013Entfesselter Klang: Brennstoffzelle sorgt für kabellosen Musikgenuss
Ehrig, Lutz; Jungmann, Thomas
Zeitschriftenaufsatz
2013An ICT architecture for managed charging of electric vehicles in smart grid environments
Bohn, Sven; Agsten, Michael; Waldhorst, Oliver; Mitschele-Thiel, Andreas; Westermann, Dirk; Bretschneider, Peter
Zeitschriftenaufsatz
2013Intelligente Prognoseverfahren für beeinflusstes Verbrauchsverhalten in Energiesystemen
Klaiber, Stefan; Bretschneider, Peter; Waczowicz, Simon; Mikut, Ralf; Konotop, Irina; Westermann, Dirk
Konferenzbeitrag
2013Kommunikationsschnittstellen für die netzbezogene Fernsteuerung von Photovoltaikanlagen unter 100 kW Einspeiseleistung: Vortrag gehalten auf dem 3. Energie & Technik Smart Home & Metering Summit, München, 23.-24. Oktober 2013
Nauck, Enrico; Oswald, Erik
Vortrag
2013Modellbasierte, regional aufgelöste Analyse des Bedarfs an netzgekoppelten elektrischen Energiespeichern zum Ausgleich fluktuierender Energien: Projektteil UMSICHT: Bedarfsanalyse Energiespeicher - Fluktuationsanalyse und Energieausgleichsbedarf; Projektteil AST: Bedarfsanalyse Energiespeicher - Netztypisierung und Netzsimulation
Beier, C.; Fröhlich, T.; Bretschneider, Peter
Bericht
2013Modellierung, Simulation und Analyse für den Schutz kritischer Infrastrukturen
Rome, Erich
Konferenzbeitrag
2013Security architecture of the OGEMA 2.0 home energy management system
Zillgith, M.; Nestle, D.; Wagner, M.
Konferenzbeitrag
2013Shared E-Fleet. Elektrofahrzeugflotten intelligent über Unternehmensgrenzen hinweg nutzen
Vidackovic, Kresimir
Zeitschriftenaufsatz
2013"SuperGrid" - Das europäisch-nordafrikanische HGÜ-Overlay-Netz der Zukunft
Bohn, Sven; Boie, Inga; Kost, Christoph; Agsten, Michael; Westermann, Dirk
Konferenzbeitrag
2013Technische Unterstützung von Audits bei Cloud-Betreibern
Kunz, Thomas; Niehues, Peter; Waldmann, Ulrich
Zeitschriftenaufsatz
2013Trading to stops. The investigation of state-based stopping rules
Imkeller, N.; Korn, R.; Rogers, L.C.G.
Dissertation
Diese Publikationsliste wurde aus der Publikationsdatenbank Fraunhofer-Publica erstellt.