Die Arbeitsgebiete am Institut Energietechnik umfassen die Bereiche Energiewandlung und Energieversorgung, wobei in beiden Bereichen eine enge Kooperation mit zahlreichen Industrie- und Forschungspartnern besteht, insbesondere auch mit dem Centrum Energietechnologie Brandenburg (CEBra), über das auch weitere Lehrstühle (LS) der BTU thematisch eingebunden sind. Eine detaillierte Beschreibung der Forschungsprofile findet sich hier: CEBra

Institutssprecher: Prof. Lappus

• Lehrstuhl Kraftwerkstechnik  (Professor Dr.-Ing. H. J. Krautz)
• Lehrstuhl Elektrische Maschinen und Antriebstechnik  (kom. Leitung Gastprofessor Dr.-Ing. C. Heinrich)
• Leistungselektronik (Gastprofessor Dr.-Ing. C. Heinrich)
• Schaltgeräteelektronik  (Siemens-Forschungs-Gastprofessor Dr.-Ing. H. Fien)
• Reaktor-Sicherheitstechnik (Gastprofessor Dr.-Ing. U. Kleen)

• Lehrstuhl Energieverteilung und Hochspannungstechnik  (Professor Dr.-Ing. H. Schwarz)
• Lehrstuhl Energiewirtschaft  (Professor Dr. rer. pol. F. Müsgens)
• Dezentrale Energiesysteme und Kraftwerks-Elektrotechnik   (Gastprofessor Dr.-Ing. K. Pfeiffer)
• Lehrstuhl Regelungssysteme und Leittechnik  (Professor Dr.-Ing. G. Lappus)
• Honorarprofessur Dezentrales Energiemanagement (Professor Dr.-Ing. R. Bitsch)
• Honorarprofessur Schutz- und Leittechnik  (Professor Dr.-Ing. Lemmer)
• Honorarprofessur Mittel- und Niederspannungstechnik  (Professor Dr.-Ing. G. Pfeiffer)

Im Forschungsbereich Energiewandlung dominieren theoretische und praktische Arbeiten zur Weiterentwicklung moderner Kraftwerke (Effizienzsteigerung, Emissionsminderung) einschließlich der energetischen Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Beispiele für größere F&E Projekte sind:

• Oxyfuel-Prozess zur Verringerung der CO2 Emission von Kohlekraftwerken
• Drucktrocknung von Braunkohle
• Zirkulierende Druckwirbelschichtfeuerung
• Zykloidfeuerung
• Dynamik und Verfügbarkeitsmodellierung von Kraftwerksblöcken

Hervorzuheben sind die modernen Labore und komplexen Großversuchsanlagen, die umfassende experimentelle Untersuchungen zu allen genannten Themen ermöglichen.

Im Bereich Elektrischer Maschinen (Antriebe, Generatoren) in Verbindung mit der Leistungselektronik geht es um eine Steigerung der Effizienz durch rechnergestützte Simulations-, Entwurfs- und Optimierungsverfahren. Beispiele für Forschungsthemen sind:

• Permanenterregte Axialflussmaschine hoher Leistungsdichte
• Komplexes Mehrmoterenantriebssystem
• Steuerverfahren für Matrixumrichter
• Notstromaggregate mit hohem Wirkungsgrad.

Zukünftig werden auch leistungselektronische Anwendungen in elektrischen Netzen verstärkt betrachtet werden, wie

• Flexible AC Transmission Systems zur leistungselektronischen Bereitstellung von Blindleistung im AC-Übertragungs- und Verteilnetz.
• High Voltage Direct Current Verbindungen zum Ferntransport großer Energiemengen mit Hochspannungsgleichstrom-Übertragung.

Im Forschungsbereich Energieversorgung ergeben sich mit zunehmender Dezentralisierung und Deregulierung von Einspeisung und Verteilung elektrischer Energie viele neue Aufgaben, um eine sichere Energieversorgung zu gewährleisten.  Forschungsarbeiten in diesem Zusammenhang betreffen sowohl technische als auch wirtschaftliche Aspekte.

Der Bereich Energieverteilung und Hochspannungstechnik befasst sich mit dem gesamten Weg „vom Kraftwerk bis zur Steckdose“, also mit der sicheren und verlustarmen Energieübertragung vom Erzeuger zum Verbraucher. Tätigkeitsfelder sind Planung und Schutz von Energieübertragungs- und Energieverteilnetzen, Hochspannungsmeß- und Prüftechnik, entsprechende Geräte und Schaltanlagen, Isolierstoffe sowie die elektromagnetische Verträglichkeit von großen Systemen. Ausgewählte Forschungsarbeiten umfassen unter anderem:

• Optische Messung hoher Spannungen und Ströme
• Pilotanlage zur EMV Prüfung großer Systeme (Lokomotive)
• Kraftwerkseigenbedarfsnetze
• Netzintegration dezentrale Stromeinspeisungen

Hervorzuheben ist die exzellente labortechnische Ausstattung, wie eine vollgeschirmte große Hochspannungshalle (Wechselspannung  1000 kV, Gleichspannung 1600 kV, Impulsspannung 1800 kV),  eine Klimakammer mit 8m Höhe (-50 bis +80 °C) und ein komplettes Optik-EMV Labor.

Der Bereich Energiewirtschaft beschäftigt sich im Grundsatz mit der gesamten Wertschöpfungskette von den Primärenergieträgern über die Energiewandlungs- und Transportstufen bis hin zur nachfrageorientierten Energienutzung. Zur Analyse werden volkswirtschaftliche, betriebswirtschaftliche und sozialwissenschaftliche Ansätze mit Erkenntnissen der Ingenieurwissenschaften verknüpft. Derzeitige Forschungsthemenschwerpunkte sind:

• Produktions- und Investionsplanung in wettbewerblichen Energiemärkten
• Industrielle Energiewirtschaft
• Energie- und Umweltpolitik
• Entwicklung und Einsatz von modellgestützten Ansätzen zur Entscheidungsunterstützung.

Energietechnische Anwendungen im Bereich Regelungstechnik und Leittechnik beinhalten unter anderem:

• Klassische Regelungstechnik für kraftwerkstechnische Systeme
• Einsatz von Prozessleitsystemen in Kraftwerksblöcken
• und speziell für große Hochdruckgasverteilnetze
  Simulation, Zustandsschätzung, Steuerung, Lecküberwachung, Kapazitätsberechnung.

Der Bereich Dezentrale Energiesysteme und Speichertechnik konzentriert sich auf die Integration dezentraler Energiesysteme, dem dezentralen Energiemanagement, der verbrauchsnahen Einsatzoptimierung und auf virtuelle Großanlagen. Themen sind unter anderem:

• Modellierung, Simulation und Optimierung dezentraler Gesamtversorgungssysteme
• Dezentrale Optimierung von Erzegung, Speicherung und Last
• Optimale Nutzung vorhandener Betriebsmittel. 

Themen aus dem Bereich der Schutztechnik elektrischer Netze (Konzepte, Geräte, Algorithmen) und aus dem Bereich der Mittel- und Niederspannungstechnik (Dimensionierung von Netzen und Schaltanlagen für eine hohe Versorgungszuverlässigkeit) runden auch das Lehrangebot des Instituts ab.