FZI Living Lab Smart Energy
Intelligente Lösungen für das Energiesystem von morgen
Das FZI Living Lab Smart Energy stellt eine interdisziplinäre Forschungsumgebung zur Entwicklung von Lösungen für das zukünftige Energiesystem bereit. Das gesamte FZI House of Living Labs wurde mit moderner Technologie zur Bereitstellung, Speicherung sowie zur flexibilisierten Nutzung thermischer und elektrischer Energie ausgestattet. Dadurch können entwickelte Energiemanagementsysteme und neue Verfahren praxisnah erprobt, evaluiert und demonstriert werden.
Unsere angewandte Forschung ist motiviert durch den steigenden Anteil erneuerbarer Energiequellen, der sich zunehmend auf die Netzstabilität auswirkt. Aktuell beschäftigen wir uns unter anderem dem dezentralen Energiemanagement in Quartieren, der Stromnetzintegration von Elektrofahrzeugen sowie der Weiterentwicklung des Smart-Meter-Ökosystems. Ziele sind die effiziente Abstimmung von Energiebereitstellung und -nachfrage, die Vermeidung von Netzengpässen sowie die Bereitstellung von Systemdienstleistungen für das Stromnetz.
Der Fokus unserer Forschungsarbeit liegt auf folgenden Themen:
- IT-basiertes Energiemanagement in Gebäuden, Liegenschaften und Quartieren
- Dezentrale Optimierung von Energiebereitstellung und -verbrauch
- Netzdienlicher und marktorientierter Einsatz energetischer Flexibilität
- Optimierung im Bereich der E-Mobilität und (bidirektionales) Lademanagement
- Ausgestaltung von Kommunikationsschnittstellen zur Integration von Energieanlagen
- Sektorkopplung zur übergreifenden Optimierung von Strom, Wärme, Kälte, Gas und Mobilität
- Weiterentwicklung des Smart-Meter-Ökosystems zur skalierbaren und sicheren Steuerung
- Umsetzung resilienter Systemarchitekturen für Versorgungssicherheit
Unsere Ausstattung
Das FZI Living Lab smartEnergy stellt eine attraktive Ausstattung für Forschung und Entwicklung rund um Energiemanagement in Gebäuden, Liegenschaften, Quartieren oder für zukunftsweisende Elektromobilität zur Verfügung. Die Stromerzeugung im FZI House of Living Labs erfolgt durch dezentrale Erzeuger. Wir haben eine Photovoltaikanlage mit Batteriespeichersystemen im Einsatz. Ein Blockheizkraftwerk stellt thermische Energie bereit, die im Winter zum Heizen genutzt wird und im Sommer eine Adsorptionskältemaschine antreiben kann. Kommunikationsfähige Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge ermöglicht die intelligente Verzahnung des Mobilitäts- und Energiesektors. Mithilfe von elektrischen und thermischen Pufferspeichern können Gebäude die schwankende Erzeugung von Solar- und Windenergie ausgleichen und Netze stabilisieren. Zur Vernetzung der Komponenten kommen verschiedene Kommunikationsprotokolle (wie beispielsweise EEBus, Modbus, EnOcean oder OCPP) zum Einsatz.
Der Betrieb einer Smart-Meter-Gateway-Infrastruktur ermöglicht die praxisnahe Entwicklung und Evaluation netzdienlicher und marktorientierter Energiemanagementlösungen. Wir haben verschiedene Smart-Meter-Gateways und modernen Messeinrichtungen im Einsatz und können diese wie Messstellenbetreiber im Feld konfigurieren. Schnittstellen zwischen Energiemanagement, Energieversorger und Benutzer*in können wir durch Hard- und Softwarekomponenten abbilden. Aspekte der Kommunikation, Optimierung und Visualisierung können damit realitätsnah in Zielumgebungen erprobt werden. Darüber hinaus werden im Rahmen des FZI Living Lab smartHome/AAL Kommunikationsschnittstellen von Haushaltsgeräten zur Integration in das Energiemanagement erweitert.
Weitere Informationen
Einblicke in das FZI Living Lab Smart Energy
Beispielprojekt: Zelluläres Energiemanagement im Zellverbund in Karlsruhe
