Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

EnStadt:Pfaff – Dezentrales Energiemanagement vom Smart Home bis ins Quartier

Laufzeit: 10/2017 - 09/2022
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
 Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi); Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Kooperationspartner: Stadt Kaiserslautern; Pfaff-Areal Entwicklungsgesellschaft (PEG); Palatina Wohnbau; Fraunhofer Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE); Hochschule Trier, Umwelt-Campus Birkenfeld, Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS); Hochschule Kaiserslautern, Institut für Nachhaltiges Bauen und Gestalten; Hochschule Fresenius, Institut für Energiewirtschaft
Webseite: https://pfaff-reallabor.de/technologien/energieversorgung/

Projektfokus:		  
Reallabor
© Pfaff Reallabor
Reallabor
Vernetzte Energieagenten
© Fraunhofer ISE
Vernetzte Energieagenten

Im Projekt entwickeln wir kooperative Software-Energieagenten für verschiedene verteilte steuerbare Kleinstanlagen (Wärmepumpe, Elektroautos, Batteriespeicher), die miteinander kommunizieren und nach definierten Handelsregeln zeitlich hochaufgelöst agieren. Dabei verfolgen Agenten die individuellen Ziele ihrer jeweiligen Nutzer behalten aber auch das Quartier als Gesamtsystem im Blick.

Ein spezifisches Ziel im Teilvorhaben ist die Zuordnung und Abrechnung von Energiemengen mittels Blockchaintechnologie. Sie liefert dem Endnutzer eine transparente Übersicht über seinen aktuellen Grünstromanteil und schafft Anreize für Lastverschiebung.

Im Rahmen der Quartiersentwicklung auf dem Gelände der ehemaligen Nähmaschinenfabrik Pfaff in Kaiserslautern untersucht die Abteilung Smart Grids den Energieausgleich auf Gebäude- und Quartiersebene. Mit Hilfe eines agentenbasierten Energiemanagements wird der aktuelle Zustand des Energiesystems hochaufgelöst abgebildet. Agenten erstellen, basierend auf eigenen und fremden Prognosen, optimierte Fahrpläne für flexible Lasten unter Berücksichtigung von definierten Nutzerzielen. So kann ein Nutzer beispielsweise sein Elektroauto für bidirektionales PV-optimiertes Laden freigeben um den Anteil erneuerbarer Energien an seinem Strom Mix zu steigern. Ein ganzheitlicher Ansatz berücksichtigt sowohl die einzelnen hierarchischen Ebenen vom Smart Home Device bis zum Quartiersanschlusspunkt als auch die Sektor Kopplung zwischen Elektrizität, Wärme & Kälte sowie Mobilität.

Ein weiterer Schwerpunkt in diesem Arbeitspaket ist die Erforschung der Blockchain-Technologie für die Abrechnung im Quartier. Die gemessenen Energiemengen der einzelnen elektrischen Erzeuger und Verbraucher werden in der Blockchain festgehalten und mittels Smart Contracts nach einem definierten Schlüssel unter den einzelnen Parteien verteilt. Ein Mieter hat so den Überblick über seinen aktuellen Strom Mix und erhält für quartiersintern verbrauchten Grünstrom Tokens, welche für weitere Dienstleistungen im Quartier verwendet werden können. Gleichzeitig wird so ein realer Anreiz für die Energieagenten geschaffen sich quartiersdienlich zu verhalten und für ein ausgeglichenes Energiesystem zu sorgen.