Smart Grid

Vernetzter, intelligenter Betrieb aller Komponenten im Stromnetz von morgen für die effiziente Integration dezentraler, erneuerbarer Energie.

Elektromobilität im privaten Alltag

Wir untersuchen, wie Elektromobilität in den privaten Alltag integriert werden kann. In einem Ensemble von sieben hoch energieeffizienten ZeroPlus Häusern mit Photovoltaikanlage werden Energiemanagement­systeme konzipiert und intelligente Ladestationen errichtet.

Intelligente Netze

Im Thema Intelligente Netze beschäftigen wir uns mit folgenden Arbeitsgebieten

Embedded Systeme und Systemregelung

Kommunikationstechnik für virtuelle Kraftwerke

Netzintegration von Elektrofahrzeugen

Elektrische Verteilnetze und Betriebsmittel

Betriebsführung und Optimierung von Energie­versorgungs­systemen

 

 

Für eine nachhaltige, effiziente und sichere Energieversorgung entwickeln wir neue Systemkonzepte und begleiten Systemlösungen in Labor- und Feldexperimenten. Ein Fokus unserer Arbeiten liegt dabei auf der Analyse und Bewertung des Betriebs von Verteilnetzen und ihrer Entwicklung zu Smart Grids. Wir entwickeln übergeordnete Reglersysteme für die Spannungshaltung und Optimierung der Betriebsmittelauslastung. Erneuerbare Energien, Elektromobilität sowie Sektorenkopplung werden durch probabilistische Methoden abgebildet und das notwendige Verhalten von Aktuatoren wie z.B. regelbaren Ortsnetztransformatoren, Blindleistungsreglern oder Speichersystemen daraus abgeleitet. Für den Netzbetrieb und die Netzplanung entwickeln wir Netzzustandsvisualisierungen, die durch Zustandsschätzungen die Anzahl der notwendigen Messstellen gering halten.

Darüber hinaus entwickeln wir Betriebsführungskonzepte für einzelne Aktuatoren, die ein erhöhtes lokales Lastmanagement benötigen. Mit Hilfe eigens entwickelter Tools können wir ein detailliertes Monitoring von Einzelkomponenten sowie von Energieversorgungssystemen durchführen. Dank moderner Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) sowie Methoden der künstlichen Intelligenz zielen wir darauf ab, eine sichere und effiziente Integration dezentraler, erneuerbarer Energie sowie einen intelligenten und vernetzten Betrieb aller Komponenten im Stromnetz zu ermöglichen. Unsere Expertise bei IKT reicht von der Messung und Zustandsanalyse über die Vorhersage von Erzeugung und Last, Energieflussoptimierung, Kommunikationsprotokolle, Anlagensteuerung bis hin zu Marktintegration, Abrechnung und Nutzerfeedback.

 

 

In Ergänzung zu unserer Forschung und Entwickung zum Thema Intelligente Netze bieten wir unseren Kunden Servieleistungen in unserem Laborzentrum:

Ausgewählte Forschungsprojekte

 

WPsmart im Bestand

Wärmepumpenfeldtest – Fokus Bestandsgebäude und smarter Betrieb

 

Fellbach ZEROplus

Intelligente Nutzung von Elektrofahrzeugen im Gesamtenergiekonzept einer Enerigeplus-Haus-Gruppe

 

EnWiSol

Solarthermie in der städtischen Energieversorgung

 

C/sells

Das Schaufenster für intelligente Energieversorgung

Christof Wittwer

Contact Press / Media

Prof. Dr. Christof Wittwer

Intelligente Netze

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5115

Robert Kohrs

Contact Press / Media

Dr. Robert Kohrs

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

Telefon +49 761 4588-5708

Veröffentlichungen

 

YearTitle/AuthorDocument Type
2018Enhancing operation of decentralized energy systems by a regional economic optimization Model DISTRICT
Thomsen, J.
Journal Article
2018Future energy systems with high renewable energy shares: Presentation held at Grid Modernization in MA: International Insights to Meet 2050 Carbon Goals, Boston, MA, USA, April 25, 2018
Henning, H.-M.
Presentation
2018Gepoolte PV-Heimspeicher zur Bereitstellung von Primärregelleistung
Hollinger, Raphael; Engel, Bernd (Referent); Wittwer, Christof (Referent)
Dissertation
2018On the search for representative characteristics of PV systems: Data collection and analyses of PV system azimuth, tilt, capacity, yield, and shading
Killinger, S.; Lingfors, D.; Saint-Drenan, Y.-M.; Moraitis, P.; Sark, W. van; Taylor, J.; Engerer, N.A.; Bright, J.M.
Journal Article
2018Power-to-gas in a smart city context - influence of network restrictions and possible solutions using on-site storage and model predictive controls
Fischer, D.; Kaufmann, F.; Selinger-Lutz, O.; Voglstätter, C.
Journal Article
2018Real live demonstration of MPC for a power-to-gas plant
Fischer, D.; Kaufmann, F.; Hollinger, R.; Voglstätter, C.
Journal Article
2018Sektorkopplung und Systemintegration - Schlüsselelemente der nächsten Phase der Energiewende: Vortrag gehalten auf dem 7. Kongress Energieautonome Kommunen, Freiburg, Germany, 01.02.2018-02.02.2018
Henning, H.M.
Presentation
2017Analysis and evaluation of the IEC 61850 communication standard for monitoring and control of distributed energy resources
Feuerhahn, Stefan; Wietfeld, Christian (Referent); Lehnhoff, Sebastian (Referent); Wittwer, Christof (Betereuer)
Dissertation
2017Integrating heat pumps into smart grids: A study on system design, controls and operation
Fischer, David; Palm, Björn (Referent); Madani, Hatef (Supervisor); Wittwer, Christof (Referent)
Dissertation
2017Model-based flexibility assessment of a residential heat pump pool
Fischer, D.; Wolf, T.; Wapler, J.; Hollinger, R.; Madani, H.
Journal Article
2017On heat pumps in smart grids: A review
Fischer, D.; Madani, H.
Journal Article
2016Digitization of the Energy System: Presentation held at Fachmesse Intersolar Europe 2016, München, Germany, 22.06.2016
Kohrs, R.
Presentation
2016Impact of PV and variable prices on optimal system sizing for heat pumps and thermal storage
Fischer, D.; Lindberg, K.B.; Madani, H.; Wittwer, C.
Journal Article
2016Methodology for optimal energy system design of zero energy buildings using mixed-integer linear programming
Byskov Lindberg, K.; Doorman, G.; Fischer, D.; Korpas, M.; Ånestad, A.; Sartori, I.
Journal Article
2016A stochastic bottom-up model for space heating and domestic hot water load profiles for German households
Fischer, D.; Wolf, T.; Scherer, J.; Wille-Haussmann, B.
Journal Article
2015Characterization of a fuel cell stack for use in material handling applications
Keller, S.; Cremers, C.; Niedergesäß, A.; Özel, T.
Conference Paper
2014Autonomous reactive power control of electric vehicles
Kohrs, R.; Dallmer-Zerbe, K.; Mierau, M.; Wittwer, C.
Conference Paper
2014Design of a multiagent-based voltage control system in peer-to-peer networks for smart grids
Rohbogner, G.; Fey, S.; Benoit, P.; Wittwer, C.; Christ, A.
Journal Article
2014Neue Reglerstruktur für Netz- und Inselwechselrichter
Abbassi, N.; Reichert, S.
Conference Paper
2014Peak shaving with photovoltaic-battery systems
Braam, F.; Hollinger, R.; Llerena Engesser, M.; Müller, S.; Kohrs, R.; Wittwer, C.
Conference Paper
2014Potential der Ladung von Elektrofahrzeugen durch Photovoltaikenergie im Privathaushalt
Mierau, M.; Noeren, D.; Becker, F.
Study
2014Remote control of distributed energy resources using IEC 61850 as application-layer protocol standard
Feuerhahn, S.; Kohrs, R.; Wittwer, C.
Journal Article
2013Design criteria for robust and secure next generation CPV control systems
Benoit, P.; Fey, S.; Rohbogner, G.; Kohrs, R.; Wittwer, C.; Georg, D.; Wüllner, J.; Gombert, A.
Conference Paper
2013Energiemanagement im Gebäude
Kohrs, R.
Conference Paper
2013How accurate are drivers' predictions of their own mobility?: Accounting for psychological factors in the development of intelligent charging technology for electric vehicles
Hahnel, U.J.J.; Gölz, S.; Spada, H.
Journal Article
2013Security architecture of the OGEMA 2.0 home energy management system
Zillgith, M.; Nestle, D.; Wagner, M.
Conference Paper
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