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KI-gestützte Planung und Betrieb von elektrischen Energieversorgungsnetzen

 

Energiewende und Digitalisierung zusammenbringen

 
Spannwerk der Stadtwerke München in Moosburg am Lech
Der Energiesektor steht vor einer enormen Aufgabe. Quelle: Hochschule Augsburg; Fotograph: Timian Hopf
KI gestützte Planung und Betrieb von elektrischen Energieversorgungsnetzen
 

Der Energiesektor befindet sich in einem fundamentalen Umbruch, geprägt von Digitalisierung und Energiewende. Die Dezentralisierung des Energiesystems, der Anschluss neuer elektrischer Verbraucher wie E-Fahrzeuge oder Wärmepumpen und der wachsende Anteil volatiler erneuerbarer Energieerzeugung führen zu neuen Herausforderungen. Insbesondere in den Verteilnetzen.

Folgendes Zahlenbeispiel veranschaulicht diese: Auf ein 110 kV Umspannwerk kommen rund 150 bis 200 Mittel-/Niederspannungs-Trafostationen, von denen jede wiederum einige hundert Kunden versorgt. Im Zuge der Energiewende kommt es durch E-Autos, Wärmepumpen und PV-Anlagen zu massiven Veränderungen auf der Kundenseite.

Die dadurch entstehenden Auswirkungen auf das Netz sind schwierig zu prognostizieren. Hinzu kommt, dass für große Teile des Mittel- und Niederspannungsnetzes keine Messdaten zur Verfügung stehen.

 
Mitarbeiter der Hochschule Augsburg bei der Auslesung von Daten an einer Trafo-Station
Daten sind die Grundlage für die weiterführende Arbeit mit Künstlicher Intelligenz. Quelle: Hochschule Augsburg; Fotograph: Timian Hopf

Durch den Einsatz von Smart Metern und steuerbaren Komponenten (Smart Grid) kann diese Lücke geschlossen werden. Zugleich ist eine ungleich höhere Datenflut als im Hochspannungsnetz zu managen. Hier liefern KI-Systeme einen wertvollen Beitrag.

Der Themenschwerpunkt "KI-gestützte Planung und Betrieb von elektrischen Energieversorgungsnetzen" beschäftigt sich mit der Nutzung einer Vielzahl von Datenströmen (wie Smart Meter oder Smart Grid ), um zuverlässige, flexible und resiliente elektrische Energieversorgungsnetze zu planen und zu betreiben.

Hierbei können die Kompetenzen der Hochschule Augsburg (HSA) aus einer Vielzahl an (Forschungs-)Projekten in den Bereichen Netzplanung, Erhöhung der Netzauslastung, Inselnetze und Flexibilisierung des Verbrauchs genutzt werden.

 
 
 
 
 
 
 
 
Sebastian Storch (Hochschule Augsburg), Daniel Fendt (Hochschule Augsburg), Jürgen Hemmert (SWM) und Stefan Roth (SWM)
Strombasierte Technologien wie das E-Auto sind eine Säule der Zukunft. Das Projekt Ga3ia aus dem KI-Produktionsnetzwerk macht die Netze fit für diese neue Belastung. Im Bild bei einem Termin bei den Stadtwerken München (SWM) in Moosburg an der Isar zur Auslesung von Daten mittels neu installierter Technik. Quelle: Hochschule Augsburg; Fotograph: Timian Hopf

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Prof. Dr.-ing. Michael Finkel

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