Digital Grid Lab

Im Digital Grid Lab bilden wir mit unserem neuen Power-Hardware-in-the-Loop (PHIL)-Simulator Verteilnetze im Leistungsbereich bis 800 kVA in der Niederspannung ab. Dabei erfolgen die simulative Nachbildung des Netzzustands und die Abbildung des digitalen Kommunikationssystems im HIL-System. Dies erlaubt uns Betriebsentscheidungen oder Systemänderungen im Vorfeld zu bewerten.

Die Entwicklungsumgebung lässt den Entwurf modernster Steuerungskomponenten z.B. auf Basis von künstlicher Intelligenz zu. Die Leitwarte stellt die Kommunikationszentrale dar. Sie ermöglicht das Monitoring und die Visualisierung des Netzbetriebs sowie die Kopplung mit einem digitalen Netz-Zwilling (PHIL).

Mit unserem leistungsstarken Hardware-in-the-Loop (HIL) Simulator modellieren wir Ihr dezentrales Energiesystem oder Stromnetz in einer detaillierten Form. Je nach Situation emulieren wir Teile hiervon im Labor mit unserer Power-HIL Umgebung oder binden externe Signale über unsere Leitwarte mit ein. Diese erlaubt es Betriebsentscheidungen (z.B. Schalthandlungen) oder Systemänderungen im Vorfeld zu bewerten.

Power-HIL Tests bilden beliebige Netzanschlusspunkte mit Leistungsverstärkern im Labor nach. Sie erlauben mit Netzsimulatoren bis zu 800 kVA die detaillierte Untersuchung z.B. von Einschaltvorgängen oder Netzsynchronisation.

Die Leitwarte bietet mit allen typischen Leittechnikprotokollen die bidirektionale Anbindung von externen Systemen.

Zur Konzeption und Implementierung von Smart Metering Lösungen bieten wir eine umfangreiche Testinfrastruktur sowie technische Beratungsdienstleistungen an. Unsere Experten arbeiten hierbei eng mit SMGW-Herstellern, Gateway Administratoren (GWA) und Verteilnetzbetreibern (VNB) zusammen.

Wir begleiten Sie bei der Entwicklung und Inbetriebnahme und integrieren Ihre Komponenten für Interoperabilitäts- und Funktionstests in unsere Laborinfrastruktur bzw. stellen je nach Anwendungsfall auch einen Remote-Zugang bereit.

Vor dem Einsatz bei Kunden oder im Feld können Sie die von Ihnen entwickelten elektrischen Komponenten (z.B. für intelligente Haushaltsgeräte) und Regler (z.B. Energiemanagementsysteme) unter flexiblen Anschluss- und Einsatzbedingungen hinsichtlich ihres realen Verhaltens bei unterschiedlichen Stromnetzzuständen, ihrer Rückwirkung auf das Stromnetz, und ihrer Zuverlässigkeit bei unterschiedlicher kommunikativer Anbindung (verschiedene Protokolle) bei uns testen.

Hierzu erstellen wir für Sie mit unserer PHIL-Ausstattung eine reale Testumgebung und erarbeiten gemeinsam mit Ihnen aussagekräftige Testszenarien, welche normale Einsatzfälle, aber auch Härtefälle real nachbilden.

Abgerundet werden diese Tests durch Kommunikations- und Konformitätstests zu verschiedenen energietechnischen Komponenten.

Die Elektromobilität ist eine der Kerntechnologien zur Dekarbonisierung des Individualverkehrs. Energieszenarien sehen bis zu 40 Mio batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) im Jahr 2045. Unterstellt man für jedes Fahrzeug eine Wallbox mit 11 kW, entspricht dies 440 GW Anschlussleistung. Zur Einordung: das ist das 5fache des heutigen elektrischen Spitzenverbrauchs.

Dies macht deutlich, dass smartes bzw. gesteuertes Laden für das Gelingen der Energiewende essenziell ist. Dies kann nur funktionieren, wenn alle Kommunikationsschnittstellen rund um die Ladeinfrastruktur mit dem Fahrzeug und dem Stromnetz kompatibel sind. Im Digital Grid Lab realisieren wir diese Tests mit unserem digitalen Fahrzeugzwilling ev twin.

E-Fahrzeuge stellen uns nicht nur CO₂-arme Mobilität zur Verfügung, sondern mit ihren großen Batterien auch ein enormes Speicherpotenzial. Wie die Fahrzeugbatterie besser als Speicher für den eigenen Haushalthalt genutzt werden kann, hat das Fraunhofer ISE im Leitfaden »Bidirektionales Laden« untersucht. Verschiedene Haushaltstypen und Nutzungsmöglichkeiten werden betrachtet und miteinander verglichen. Neben der Eigenversorgungsquote wird das ökonomische Potenzial der verschiedenen Szenarien untersucht sowie ein Überblick über die technischen Anforderungen an das bidirektionale Laden gegeben.

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Welche Formen des bidirektionalen Laden gibt es und wie können Haushalte, aber auch unser Stromnetz davon profitieren? Diese Fragen beantwortet das Video, das die Ergebnisse unseres Leitfadens »Bidirektionales Laden« zusammenfasst.