Flyer und Broschüren - Energiesystemtechnik

Der zunehmende Einsatz von Elektrofahrzeugen in Firmen- und Carsharingflotten führt auf den entsprechenden Stellplätzen dazu, dass zahlreiche Ladepunkte eng beieinander stehen. Auch die Ausstattung von Parkhäusern oder Mitarbeiterparkplätzen mit Lademöglichkeiten bringt Infrastrukturen
mit sich, die hohe Anforderungen an die Belastbarkeit des Netzanschlusses stellen: die Summe der Maximalleistungen aller Ladepunkte übersteigt schnell die Absicherung am Netzanschlusspunkt. Ein Netzausbau ist allerdings in vielen Fällen wirtschaftlich nicht sinnvoll.

Power electronics and grid technologies are key elements for the generation, transmission, storage and consumption of electricity. They play a fundamental role in electrical grids and will take on greater responsibilities as the transformation of the energy system progresses and the share of renewable   energy increases.

Renewable energy sources have grown competitive and are gaining importance in the energy systems around the world. The growing share of fluctuating renewable sources and their decreasing costs will fundamentally change the energy market and business.

PV-Batteriespeicher im Verteilnetz erhöhen nicht nur den Eigenstromanteil im Haushalt, sie können auch einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende leisten. Batteriespeicher ermöglichen die Integration größerer Mengen dezentraler, erneuerbarer Energien ohne weiteren Ausbau der Verteilnetze.

Von kleinen Zellen über Batterien für Elektrofahrzeuge bis hin zu stationären Energiespeichersystemen – unser Leben heute wäre undenkbar ohne die Nutzung von Energiespeichern. Die Speicherung von Energie spielt eine immer wichtigere Rolle auch für den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien und die Bereitstellung von Netzdienstleistungen. Die kontinuierliche Verbesserung von Sicherheit, Zuverlässigkeit, Effizienz und Leistung von Energiespeichersystemen steht dabei im Fokus bei allen beteiligten Akteuren. Seit mehreren Jahren kooperieren das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) und das VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut erfolgreich im Bereich der erneuerbaren Energien und unterstützen die globale Marktentwicklung und Qualitätssicherung von Komponenten und Systemen.

Städte und Kommunen sind wichtige Innovatoren bei der Entwicklung einer zukunftsfähigen Lebensweise. Sie ermöglichen den Wandel zum digitalen Zeitalter mit nachhaltigen Energiesystemen, emissionsfreier Mobilität und moderner Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT).

A reliable and resilient supply of energy is a key factor for social prosperity and industrial competitiveness. Yet there are many regions in the world lacking secure supply options due to e. g. energy shortage or high prices of local fuels.

With its long-term experience, Fraunhofer ISE offers a wide array of services including the quality assurance of PV systems, battery system technology and battery storage integration in commercial PV applications as well as in hybrid PV diesel mini-grids.Our support ranges from the identification and analyses of load profiles and the design of the entire power system through to the implementation and operation phase of the facility.

Auf Basis seiner langjährigen Erfahrung bietet das Fraunhofer ISE in den Bereichen der Qualitätssicherung von PV-Kraftwerken, der Batteriesystemtechnik und der Integration von Batteriesystemen in PV-Anlagen sowie der Simulation von Energiesystemen ein umfangreiches Leistungsspektrum für Planer, Projektentwickler und Investoren an. Wir begleiten sie dabei von der Planung über die Umsetzung bis zum Betrieb der Anlage.

Betreiber und Planer von Verteilnetzen stehen heute aufgrund des steigenden Anteils dezentraler Energieerzeuger und neuer elektrischer Verbraucherstrukturen vor neuen Herausforderungen bei Netzbetrieb und -planung. Um eine nachhaltige, effiziente und sichere Energieversorgung zu gewährleisten, benötigen Netzbetreiber und -planer daher detaillierte Informationen über den Zustand und die Auslastung des Netzes..

Städte, Häuser und Technologien werden von Menschen für Menschen geschaffen. Beim Klimaschutz und der Energieversorgung von morgen wollen immer mehr Bürger und Akteure mitreden und -gestalten. Doch welche Partizipationsprozesse müssen dafür etabliert werden und wie kann eine Akteurseinbindung zu greifbaren Ergebnissen führen? Die erfolgreiche Transformation des Energieversorgungssystems hängt nicht nur von den geeigneten Technologien ab, sondern auch von deren gesellschaftlicher Akzeptanz.

In aktuellen technischen Systemen stehen Batterien oft im Fokus und stellen häufig das schwächste Glied dar. Wir unterstützen dabei, die richtigen Batterien für die entsprechende Anwendung auszuwählen, zu testen und mit unserem tiefen Systemverständnis in ein Produkt zu integrieren. Wir beschäftigen uns mit Batterien aller Bauarten und Größen für sämtliche Anwendungsbereiche, wie z. B. Blei-, Lithium-Ionen-, Natrium-, ickelchlorid-, Hochtemperatursystem sowie NiMH-Batterien für den stationären, mobilen und den tragbaren Bereich.

Für die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien ist die Entwicklung leistungsfähiger Speichersysteme essentiell. Zuverlässigkeit, Sicherheit, Effizienz und Langlebigkeit sind die Eckpfeiler jedes Batteriesystems. Das Fraunhofer ISE hat sich die Optimierung der Batteriesysteme entlang der Wertschöpfungskette von der Zelle zum Gesamtsystem zum Ziel gesetzt.

In vielen Fällen, wie z. B. der Entwicklung von Regelungskonzepten, sind hohe Auflösungen zur Abbildung von Lastspitzen und zur Berücksichtigung unterschiedlichen Nutzerverhaltens notwendig. Aus diesem Grund haben wir am Fraunhofer ISE die Software »synPRO« zur individuellen Erstellung zeitlich hochaufgelöster Lastprofile entwickelt.

String inverters still have the highest share of annual sales among PV inverters. Their rated power ranges from a few hundred watts up to several kilowatts for multistring types. Because of the steadily rising share of PV in the global energy mix, grid codes are becoming more demanding.

Our experience in the field of power electronics is combined with more than 30 years of knowledge in remote PV hybrid systems. We develop efficient and flexible power converters for all kinds of
remote applications.

The number of hybrid, fuel cell and battery-based electric vehicles is increasing rapidly, and with it the requirement for a wide range of power converters. The devices are needed to charge the battery, drive the electric motor or supply auxiliary on-board units.

It is obvious that power electronics will gain importance in future electrical power grids. Indeed, the increasing share of renewables such as PV and wind requires a rising number of converters and power conditioners between generators and consumers. Also, the demand for lowand medium-voltage power converters will increase both for grid feed-in and grid support.

Large-scale PV power plants face multiple challenges regarding power conditioning, interactions between inverters, grid-feeding and grid support at different voltage levels. One main activity of the business area Energy Efficient Power Electronics is the development of solutions for inverter manufacturers, system integrators, plant managers and grid operators to enable the stable, efficient and profitable operation of their systems

Highly integrated power electronics is one of the main research fields in the business area Energy Efficient Power Electronics at Fraunhofer ISE and a key technology for the 21st century.

The increasing share of renewable power sources in the electricity grid leads to new challenges for grid stability and to more requirements for power converters. Facing these challenges and providing solutions to solve the issues affecting Power Generating Units (PGUs) is one main activity of the business area Energy Efficient Power Electronics.

Power electronics is a key element for future electrical energy systems with a growing share of renewable energy. Beyond meeting the efficiency and reliability requirements set by each  application, power electronics usually plays a crucial role since it substantially lowers system costs.

Mit dem SmartEnergyLab verfügt das Fraunhofer ISE über ein hochmodernes Entwicklungs- und Testlabor. Es ist mit innovativen Komponenten für die regenerative Strom- und Wärmeerzeugung sowie mit Speicherkomponenten ausgestattet. Damit bietet es eine praxisnahe Testumgebung für Strom- und Wärmesysteme

Im Rahmen des Projekts »Der hybride Stadtspeicher« arbeitet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE an der Entwicklung eines kostengünstigen, zuverlässigen, langlebigen und skalierbaren Lithium-Batteriesystems. Dabei soll über ein verbessertes Modul- und Systemdesign sowie ein optimiertes Batteriemanagement und die zugehörigen Schnittstellen eine einfache Integration in dezentrale Energiesysteme ermöglicht werden.

Ziel des Fraunhofer ISE ist eine nachhaltige und effiziente Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Nutzung von erneuerbarer Energie. Mit den nachfolgend beschriebenen FuE-Kompetenzen unterstützen wir unsere Kunden aus Industrie und Politik bei der Umsetzung dieser Vision.

Redox-Flow-Batterien weisen entscheidende Vorteile gegenüber anderen Technologien auf: mit ihrem hohen Wirkungsgrad, einer langen Lebensdauer und ihrer flexiblen Skalierbarkeit von Leistung und Kapazität stellen sie eine attraktive Alternative zu konventionellen Batterietypen dar. Damit eignen sie sich hervorragend zur Speicherung elektrischer Energie.

Die Rappenecker Hütte, ein netzfern gelegener Wandergasthof, feiert 2012 ihr 350-jähriges Jubiläum. Seit 1987 bezieht sie ihren Strom aus einer von der EU geförderten Photovoltaikanlage. 1990 kam ein vom Bundesforschungsministerium gefördertes Windrad hinzu.

Die Entwicklung von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen und die Versorgung mit erneuerbaren Energien schreiten rasch voran. Dieser dynamische Prozess ist mit zahlreichen Herausforderungen für Akteure aus Industrie und Politik verbunden. Eingebettet in Forschungsaktivitäten zu Batteriesystemen und der Leistungselektronik konzentrieren wir unsere Arbeiten auf die Elektromobilität im Kontext intelligenter Energiesysteme.

Rund zwei Milliarden Menschen in ländlichen Regionen, unzählige technische Anlagen in der Telekommunikation, Umweltmesstechnik und Telematik sowie vier Milliarden tragbare Elektronikgeräte haben eines gemeinsam: Sie alle brauchen eine netzunabhängige Stromversorgung. Hierfür werden zunehmend regenerative Energiequellen und innovative Energiewandler genutzt.

Power electronics and grid technologies are key elements for the generation, transmission, storage and consumption of electricity. They play a fundamental role in electrical grids and will take on greater responsibilities as the transformation of the energy system progresses and the share of renewable   energy increases.

String inverters still have the highest share of annual sales among PV inverters. Their rated power ranges from a few hundred watts up to several kilowatts for multistring types. Because of the steadily rising share of PV in the global energy mix, grid codes are becoming more demanding.

It is obvious that power electronics will gain importance in future electrical power grids. Indeed, the increasing share of renewables such as PV and wind requires a rising number of converters and power conditioners between generators and consumers. Also, the demand for lowand medium-voltage power converters will increase both for grid feed-in and grid support.

Large-scale PV power plants face multiple challenges regarding power conditioning, interactions between inverters, grid-feeding and grid support at different voltage levels. One main activity of the business area Energy Efficient Power Electronics is the development of solutions for inverter manufacturers, system integrators, plant managers and grid operators to enable the stable, efficient and profitable operation of their systems

Highly integrated power electronics is one of the main research fields in the business area Energy Efficient Power Electronics at Fraunhofer ISE and a key technology for the 21st century.

The increasing share of renewable power sources in the electricity grid leads to new challenges for grid stability and to more requirements for power converters. Facing these challenges and providing solutions to solve the issues affecting Power Generating Units (PGUs) is one main activity of the business area Energy Efficient Power Electronics.

Power electronics is a key element for future electrical energy systems with a growing share of renewable energy. Beyond meeting the efficiency and reliability requirements set by each  application, power electronics usually plays a crucial role since it substantially lowers system costs.

PV-Batteriespeicher im Verteilnetz erhöhen nicht nur den Eigenstromanteil im Haushalt, sie können auch einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende leisten. Batteriespeicher ermöglichen die Integration größerer Mengen dezentraler, erneuerbarer Energien ohne weiteren Ausbau der Verteilnetze.

Städte, Häuser und Technologien werden von Menschen für Menschen geschaffen. Beim Klimaschutz und der Energieversorgung von morgen wollen immer mehr Bürger und Akteure mitreden und -gestalten. Doch welche Partizipationsprozesse müssen dafür etabliert werden und wie kann eine Akteurseinbindung zu greifbaren Ergebnissen führen? Die erfolgreiche Transformation des Energieversorgungssystems hängt nicht nur von den geeigneten Technologien ab, sondern auch von deren gesellschaftlicher Akzeptanz.

Fluktuierende und dezentrale Energieerzeugung erfordern zunehmend die Koordination der Verbrauchsseite und die Nutzung vorhandener Flexibilitätsoptionen. Es entstehen neue Geschäftsmodelle und Märkte: Energiemanagement Gateways werden zur Vernetzung und Steuerung unterschiedlicher Anlagen, Sensoren, Zähler, Erzeugungsanlagen, steuerbarer Verbraucher, Feedbacksysteme und Netzinfrastruktur genutzt.

Die Entwicklung von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen und die Versorgung mit erneuerbaren Energien schreiten rasch voran. Dieser dynamische Prozess ist mit zahlreichen Herausforderungen für Akteure aus Industrie und Politik verbunden. Eingebettet in Forschungsaktivitäten zu Batteriesystemen und der Leistungselektronik konzentrieren wir unsere Arbeiten auf die Elektromobilität im Kontext intelligenter Energiesysteme.

Städte und Kommunen sind wichtige Innovatoren bei der Entwicklung einer zukunftsfähigen Lebensweise. Sie ermöglichen den Wandel zum digitalen Zeitalter mit nachhaltigen Energiesystemen, emissionsfreier Mobilität und moderner Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT).

A reliable and resilient supply of energy is a key factor for social prosperity and industrial competitiveness. Yet there are many regions in the world lacking secure supply options due to e. g. energy shortage or high prices of local fuels.

Städte, Häuser und Technologien werden von Menschen für Menschen geschaffen. Beim Klimaschutz und der Energieversorgung von morgen wollen immer mehr Bürger und Akteure mitreden und -gestalten. Doch welche Partizipationsprozesse müssen dafür etabliert werden und wie kann eine Akteurseinbindung zu greifbaren Ergebnissen führen? Die erfolgreiche Transformation des Energieversorgungssystems hängt nicht nur von den geeigneten Technologien ab, sondern auch von deren gesellschaftlicher Akzeptanz.

Betreiber und Planer von Verteilnetzen stehen heute aufgrund des steigenden Anteils dezentraler Energieerzeuger und neuer elektrischer Verbraucherstrukturen vor neuen Herausforderungen bei Netzbetrieb und -planung. Um eine nachhaltige, effiziente und sichere Energieversorgung zu gewährleisten, benötigen Netzbetreiber und -planer daher detaillierte Informationen über den Zustand und die Auslastung des Netzes..

In vielen Fällen, wie z. B. der Entwicklung von Regelungskonzepten, sind hohe Auflösungen zur Abbildung von Lastspitzen und zur Berücksichtigung unterschiedlichen Nutzerverhaltens notwendig. Aus diesem Grund haben wir am Fraunhofer ISE die Software »synPRO« zur individuellen Erstellung zeitlich hochaufgelöster Lastprofile entwickelt.

Our experience in the field of power electronics is combined with more than 30 years of knowledge in remote PV hybrid systems. We develop efficient and flexible power converters for all kinds of
remote applications.

Mit dem SmartEnergyLab verfügt das Fraunhofer ISE über ein hochmodernes Entwicklungs- und Testlabor. Es ist mit innovativen Komponenten für die regenerative Strom- und Wärmeerzeugung sowie mit Speicherkomponenten ausgestattet. Damit bietet es eine praxisnahe Testumgebung für Strom- und Wärmesysteme

Ziel des Fraunhofer ISE ist eine nachhaltige und effiziente Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Nutzung von erneuerbarer Energie. Mit den nachfolgend beschriebenen FuE-Kompetenzen unterstützen wir unsere Kunden aus Industrie und Politik bei der Umsetzung dieser Vision.

Die Rappenecker Hütte, ein netzfern gelegener Wandergasthof, feiert 2012 ihr 350-jähriges Jubiläum. Seit 1987 bezieht sie ihren Strom aus einer von der EU geförderten Photovoltaikanlage. 1990 kam ein vom Bundesforschungsministerium gefördertes Windrad hinzu.

Rund zwei Milliarden Menschen in ländlichen Regionen, unzählige technische Anlagen in der Telekommunikation, Umweltmesstechnik und Telematik sowie vier Milliarden tragbare Elektronikgeräte haben eines gemeinsam: Sie alle brauchen eine netzunabhängige Stromversorgung. Hierfür werden zunehmend regenerative Energiequellen und innovative Energiewandler genutzt.

Von kleinen Zellen über Batterien für Elektrofahrzeuge bis hin zu stationären Energiespeichersystemen – unser Leben heute wäre undenkbar ohne die Nutzung von Energiespeichern. Die Speicherung von Energie spielt eine immer wichtigere Rolle auch für den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien und die Bereitstellung von Netzdienstleistungen. Die kontinuierliche Verbesserung von Sicherheit, Zuverlässigkeit, Effizienz und Leistung von Energiespeichersystemen steht dabei im Fokus bei allen beteiligten Akteuren. Seit mehreren Jahren kooperieren das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) und das VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut erfolgreich im Bereich der erneuerbaren Energien und unterstützen die globale Marktentwicklung und Qualitätssicherung von Komponenten und Systemen.

With its long-term experience, Fraunhofer ISE offers a wide array of services including the quality assurance of PV systems, battery system technology and battery storage integration in commercial PV applications as well as in hybrid PV diesel mini-grids.Our support ranges from the identification and analyses of load profiles and the design of the entire power system through to the implementation and operation phase of the facility.

Auf Basis seiner langjährigen Erfahrung bietet das Fraunhofer ISE in den Bereichen der Qualitätssicherung von PV-Kraftwerken, der Batteriesystemtechnik und der Integration von Batteriesystemen in PV-Anlagen sowie der Simulation von Energiesystemen ein umfangreiches Leistungsspektrum für Planer, Projektentwickler und Investoren an. Wir begleiten sie dabei von der Planung über die Umsetzung bis zum Betrieb der Anlage.

In aktuellen technischen Systemen stehen Batterien oft im Fokus und stellen häufig das schwächste Glied dar. Wir unterstützen dabei, die richtigen Batterien für die entsprechende Anwendung auszuwählen, zu testen und mit unserem tiefen Systemverständnis in ein Produkt zu integrieren. Wir beschäftigen uns mit Batterien aller Bauarten und Größen für sämtliche Anwendungsbereiche, wie z. B. Blei-, Lithium-Ionen-, Natrium-, ickelchlorid-, Hochtemperatursystem sowie NiMH-Batterien für den stationären, mobilen und den tragbaren Bereich.

Für die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien ist die Entwicklung leistungsfähiger Speichersysteme essentiell. Zuverlässigkeit, Sicherheit, Effizienz und Langlebigkeit sind die Eckpfeiler jedes Batteriesystems. Das Fraunhofer ISE hat sich die Optimierung der Batteriesysteme entlang der Wertschöpfungskette von der Zelle zum Gesamtsystem zum Ziel gesetzt.

The number of hybrid, fuel cell and battery-based electric vehicles is increasing rapidly, and with it the requirement for a wide range of power converters. The devices are needed to charge the battery, drive the electric motor or supply auxiliary on-board units.

Im Rahmen des Projekts »Der hybride Stadtspeicher« arbeitet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE an der Entwicklung eines kostengünstigen, zuverlässigen, langlebigen und skalierbaren Lithium-Batteriesystems. Dabei soll über ein verbessertes Modul- und Systemdesign sowie ein optimiertes Batteriemanagement und die zugehörigen Schnittstellen eine einfache Integration in dezentrale Energiesysteme ermöglicht werden.

Redox-Flow-Batterien weisen entscheidende Vorteile gegenüber anderen Technologien auf: mit ihrem hohen Wirkungsgrad, einer langen Lebensdauer und ihrer flexiblen Skalierbarkeit von Leistung und Kapazität stellen sie eine attraktive Alternative zu konventionellen Batterietypen dar. Damit eignen sie sich hervorragend zur Speicherung elektrischer Energie.

Die Entwicklung von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen und die Versorgung mit erneuerbaren Energien schreiten rasch voran. Dieser dynamische Prozess ist mit zahlreichen Herausforderungen für Akteure aus Industrie und Politik verbunden. Eingebettet in Forschungsaktivitäten zu Batteriesystemen und der Leistungselektronik konzentrieren wir unsere Arbeiten auf die Elektromobilität im Kontext intelligenter Energiesysteme.

Renewable energy sources have grown competitive and are gaining importance in the energy systems around the world. The growing share of fluctuating renewable sources and their decreasing costs will fundamentally change the energy market and business.

Städte und Kommunen sind wichtige Innovatoren bei der Entwicklung einer zukunftsfähigen Lebensweise. Sie ermöglichen den Wandel zum digitalen Zeitalter mit nachhaltigen Energiesystemen, emissionsfreier Mobilität und moderner Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT).

A reliable and resilient supply of energy is a key factor for social prosperity and industrial competitiveness. Yet there are many regions in the world lacking secure supply options due to e. g. energy shortage or high prices of local fuels.