Honorarprofessur Dezentrales Energiemanagement

Deregulierung/Liberalisierung, Umwelt- und Ressourcenschonung, neue Technologien (Windenergieanlagen, Photovoltaik- und Brennstoffzellensysteme) sowie der Wunsch nach Effizienzsteigerung führten zu einem nachhaltigen Wandel in der Energiewirtschaft mit mehr Marktorientierung, Wettbewerb und neuen Partnern (Independent Power Producer oder Energiedienstleister) sowie zunehmender Nutzung erneuerbarer Energien und Kraft-Wärme-Kopplung. Der bisherige Ausbau war weitgehend dezentral, der sich abzeichnende weitere Zubau wird dezentral und zentral (Offshore-Windparks) erfolgen.

Die angestrebte Effizienzsteigerung kann neben Wirkungsgradverbesserungen im Großkraftwerks- und im Netzbereich im Wesentlichen vor allem durch Energieeinsatzoptimierung und KWK-Nutzung im verbrauchsnahen Bereich - d.h. in der Dezentralität - erreicht werden.

Zugleich kommt aber auch zunehmend der bisher vielfach vernachlässigte Aspekt der Systemverträglichkeit mit dem existierenden Elektroenergiesystem und seiner historisch bedingten Strukturschwäche für die neuen Beanspruchungen aus Standort und Dynamik auf, da das Netz, wie zuweilen vereinfachend oder unwissend angenommen, keine Kupferplatte ist, und zudem die Einspeisung aus Windenergie z.B. dargebotsabhängig und stark fluktuierend erfolgt.

Im Hinblick auf zukünftig zu erwartende Stückzahlen und Leistungen wird eine Koordinierung mit dem existierenden Netz erforderlich, die zwar bei geringeren Stückzahlen grundsätzlich auch einem zentralen Ansatz folgen kann, jedoch im Hinblick auf die mittelfristig drohenden Datenmengen und die gewünschte Gesamt-Effizienzsteigerung im wesentlichen nach dezentralem Konzept erfolgen sollte.

Der bisherige gesetzliche und energiewirtschaftliche Rahmen gibt immer wieder Anlass zu engagierten Diskussionen und ist z.T. suboptimal, da er in der Startphase zunächst auf einen Technologie-Push abzielte, eine systemische sowie darüber hinaus marktorientierte Sicht aber noch fehlte. Diese muss aber mittelfristig entwickelt und implementiert werden, da Anfang des nächsten Jahrzehnts z.B. für die Windenergie aufgrund der sich abzeichnenden Kostendegression nach den geltenden Regeln Wettbewerbsfähigkeit und auch andere Rahmenbedingungen als nach dem heutigen EEG erwartet werden – u.a. auch ein selbständiges Agieren von Windenergie-Unternehmern am liberalisierten Energiemarkt.

Vor diesem Hintergrund liegen die Arbeitsschwerpunkte des Lehrstuhls im Bereich der Integration dezentraler Energiesysteme, dem dezentralen Energiemanagement DEMS, der verbrauchsnahen Energieeinsatzoptimierung, der virtuellen Großanlagen sowie der Energieeffizienz und Energiesystemkompatibilität:

• Modellierung, Simulation und Optimierung dezentraler Versorgungssysteme zur Steigerung des energiewirtschaftlichen Nutzens regenerativer Energien bzw. dezentraler Energieerzeugung im Energiemix mit Querverbund sowie vertragsbasiertem Energieaustausch in öffentlicher Versorgung und Industrie.
• Dezentrales Energiemanagement mit Prognosen, Einsatzplanung, Online-Optimierung von Erzeugung, Speicherung und Last zur energiesystemkompatiblen Integration unter Berücksichtigung von Power-Quality-Anforderungen und Reserve-/Risiko-Strategien im Einzelsystem sowie in großräumiger Vernetzung.
• Optimale Ausnutzung vorhandener Betriebsmittel durch Abbildung technischer Restriktionen als vertragliche Randbedingungen im Energiemanagementsystem.
• Einsatz neuer Speichertechnologien und Spezifizierung erforderlicher Betriebscharakteristika.
• Bildung von virtuellen Großanlagen zur energiewirtschaftlichen Optimierung und profilbasierten Beteiligung am Energiemarkt.
• Nachhaltige Versorgungskonzepte und innovative Betriebsführungsstrategien
• Projektspezifische Systemanalysen
• Energiewirtschaftliche Fallstudien