Fahrplanbasiertes Energiemanagement in Smart Grids

Die Zunahme dezentraler, volatiler Stromerzeugung im Rahmen der Energiewende führt schon heute zu Engpässen in Stromnetzen. Eine Lösung dieser Probleme verspricht die informationstechnische Vernetzung und Koordination der Erzeuger und Verbraucher in Smart Grids. Diese Arbeit präsentiert einen Energiemanagement-Ansatz, der basierend auf Leistungsprognosen und Flexibilitäten der Akteure spezifische, aggregierte Leistungsprofile approximiert. Hierbei werden Netzrestriktionen berücksichtigt

Fahrplanbasiertes Energiemanagement in Smart Grids

Die Zunahme dezentraler, volatiler Stromerzeugung im Rahmen der Energiewende führt schon heute zu Engpässen in Stromnetzen. Eine Lösung dieser Probleme verspricht die informationstechnische Vernetzung und Koordination der Erzeuger und Verbraucher in Smart Grids. Diese Arbeit präsentiert einen Energiemanagement-Ansatz, der basierend auf Leistungsprognosen und Flexibilitäten der Akteure spezifische, aggregierte Leistungsprofile approximiert. Hierbei werden Netzrestriktionen berücksichtigt

Systemdienstleistungserbringung durch intelligente Gebäude

Within the ongoing transition of energy systems, new technologies are integrated into electrical distribution systems—e. g. distributed generation, electrical storage, electric vehicles and automated building energy management—which transform buildings into actively participating components inside the grid. This thesis analyses the influences of those intelligent buildings’ capabilities of optimizing their in-house energy flows on low-voltage grids and discusses the usability of those capabilities to provide system services. In order to minimize the limitations which arise for the economic acting on energy markets for the inhabitants of such buildings, the traffic light concept is shaped as an approach to provide necessary needed system services. Firstly, a technical traffic light is introduced to determine critical situations in the grid. Secondly, a topological traffic light identifies active components that can reasonably participate in the clearance of a critical situation. Thirdly, aspects of coordination by the traffic light are tackled by a closed-loop feedback mechanism that controls utility equipment and intelligent buildings by utilizing a two-staged mechanism for demand response. The three parts of the proposed traffic light approach are implemented in a Regional Energy Management System that utilizes a proposed Extended Generic Observer/Controller-Architecture. For a close-to-reality evaluation three reference grids for a rural, village, and suburban residential low voltage grid are derived from literature as well as three scenarios for the distribution of active components. In particular distributed generation, electrical storage and electric vehicles. The simulation of intelligent buildings, utility equipment, and the low voltage grid as well as the Regional Energy Management System are implemented in a Co-Simulation environment that extends the Organic Smart Home to a microgrid simulation. Furthermore, this simulation is extended towards a Software-in-a-Hardware-Loop-Environment comprising the Co-Simulation and the KIT Energy Smart Home Lab as a real intelligent building, to comply with the necessity of evaluating the Regional Energy Management System with real hardware. Here, a loose coupling of software and hardware components is established by using event-based communication schemes utilizing a message bus and an artificial mains is used to align the environmental conditions between simulation and real building. The capabilities of the Regional Energy Management System to stabilize low voltage systems, especially in future scenarios, are investigated in simulation studies and its operation is successfully demonstrated in the presented Software-in-a-Hardware-Loop-Environment during a six-day test phase in the real intelligent building

EES 2013 - Energy EcoSystems 2013: Leipzig, Germany, 23 - 24 September 2013; proceedings

Im Kontext der Energiewende durchlebt die Energiewirtschaft in Deutschland gegenwärtig einen tiefgreifenden Strukturwandel. Der Trend zur Fragmentierung und Dezentralisierung von Marktteilnehmern wird sich in den nächsten Jahren fortsetzen und weiter beschleunigen. Die Komplexität des Energiesystems wird weiter steigen. Gleichzeitig ergeben sich im Zuge dieser Entwicklung für energiewirtschaftliche Akteure (Erzeuger, Verbraucher, Netze, Energiemärkte und IuK-Technologien) vielfältige wirtschaftliche Herausforderungen und Entwicklungsperspektiven. Das Konzept 'Ecosystems' eröffnet innovative Perspektiven auf die zu erwartenden energiewirtschaftlichen Entwicklungen. Es strukturiert das komplexe Zusammenspiel der einzelnen Akteure und Teilsysteme mit der Zielsetzung, das Gesamtsystem sicherer, effizienter und umweltverträglicher zu gestalten. Im Fokus der Energy EcoSystems Conference 2013 stehen hierbei vier Betrachtungsebenen – die physikalische Ebene, die IKT-Ebene, die ökonomische Ebene und die soziokulturelle Ebene – sowie deren ebenenübergreifenden Wechselwirkungen. Mit den Sessions 'Energy EcoSystems heute und morgen', 'Technische Informationsbedarfe im Energy EcoSystem', 'Vermarktung und Verbrauch im Energy EcoSystem\\\', \\\'Erneuerbare Energien im Energy EcoSystem', 'Innovationen im Energy EcoSystem' und 'Quo vadis Energy EcoSystems?' liegen die Schwerpunkte der Konferenz in der Systemintegration von Erneuerbare-Energie-Anlagen, der Flexibilisierung des Verbrauchs auf physikalischer und ökonomischer Ebene, der Standardisierung von Datenformaten und Kommunikationsprotokollen, der Umsetzung steigender informationstechnischer Anforderungen sowie in Ansätzen zur Optimierung des Gesamtsystems. Dieser Tagungsband beinhaltet die wissenschaftlichen Beiträge der Scientific Tracks sowie ausgewählte Präsentationen der Industrie Tracks der Konferenz. Dr. Gerd Arnold, Dr. Stefan Kühne, Johannes Schmidt und Dr. Andrej Werner – das Konferenzkomitee – danken den Teilnehmern für die hochwertigen wissenschaftlichen sowie praxisrelevanten Beiträge und Diskussionen. Weiterhin möchte sich das Konferenzkomitee bei den Projektförderern Sächsische Aufbaubank (SAB), Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) bedanken, welche durch unterschiedliche Förderprogramme die anstehenden Herausforderungen in der Energiewirtschaft und die Entwicklung hin zu einer erfolgreichen und exportierbaren Energiewende unterstützen. Besonderer Dank gilt den Sponsoren perdata Gesellschaft für Informationsverarbeitung mbH und GETEC net AG, durch deren Unterstützung viele Teilnehmer ihre Ergebnisse und Erkenntnisse auf der EcoSystems Conference 2013 vorstellen konnten. Das Konferenzkomitee dankt auch den Mitgliedern des Organisationskomitees –- Axel Hummel, Stefan Sprick und Robert Wehlitz –- für ihr persönliches Engagement und ihre tatkräftige operative Unterstützung. Weitere Informationen zur Energy EcoSystems Conference 2013 sowie die Folien der ReferentInnen finden Sie unter http://ees2013.infai.org. Alle Informationen zur nächsten Energy EcoSystems Conference werden unter http://ees.infai.org bekannt gegeben.:Sabine Wieland: Informationsarchitektur im Smart Meter Umfeld unter Berücksichtigung der aktuellen Netzsituation; Stefan Saatmann und Sandra Maeding: Energiewende und Regulierung — Wie werden Sonne und Wind im Stromnetz integriert und reguliert; Stefan Sprick, Tino Ryll, Kerstin Wurdinger, Andrej Werner, Bogdan Franczyk, Marcus Grieger, Jan Pfeifer und Robert Wehlitz: Regenerative Energien Management-Cockpit (REMC): Informationstransparenz in Energiewertschöpfungsnetzwerken; Hendrik Kondziella und Thomas Bruckner: Modellbasierte Investitionsentscheidungen in dezentralen Energiesystemen; Diana Böttger, Philipp Hanemann und Thomas Bruckner: Wirtschaftlichkeitsanalyse eines virtuellen Kraftwerks in Delitzsch innerhalb des EU-Projektes VIS NOVA; Robert Wehlitz, Andrej Werner, Marcus Grieger, Jan Pfeifer, Bogdan Franczyk, Stefan Sprick und Tino Ryll: Smart Meter Installation Management — Prototypgestützte Digitalisierung von Smart Meter Montageprozessen; Marcus Grieger, Andrej Werner, Robert Wehlitz, Jan Pfeifer, Stefan Sprick, Tino Ryll und Bogdan Franczyk: How ICT Could Accelerate the Smart Meter Installation Process — An Assessment of Rollout Experiences; Heiko Mevert: Smart-Metering: Theorie und Praxis; Hartmut Entrup: Anforderungen an IT-Systeme im Zuge der Einführung intelligenter Messsysteme; Martin Winter: Dynamische Anbindung dezentraler Energieanlagen mit IEC 61850; Olaf Krietsch: Verbindungen zwischen SRL-Anbieter und Übertragungsnetzbetreibern gemäß 'Mindestanforderungen an die Informationstechnik für die Erbringung von Sekundärregelleistung'; Sabrina Schlammerl: Innovative Services in der Windenergie: Der Einsatz von RDS-PP und dessen Bedeutung für das Life Cycle Management; Christian Schweitzer: Lebenslaufakte: Ganzheitlicher Ansatz für einen gesicherten Anlagenbetrieb; Rene Baumann: Vermarktungskonzepte für dezentrale Anlagen; Heike Diebler und Lutz Maicher: Energiekosten sparen durch Energetische Transparenz in der verarbeitenden Industrie – ein Praxisbericht; Philipp Guttenberg, Heinrich Hördegen: Betriebsoptimierung für Energiespeicher durch Energieflussmodellierung; Winfried Damm: Regenerative Energieversorgung einer Großstadt, Stadtwerke Leipzig; Uwe Härling: Herausforderungen der Energiewende für das Verteilnetz der MITNETZ STROM; Matthias Müller-Mienack: Integration Erneuerbarer Energien — Notwendige Werkzeuge für den ÜNB; Martin Jarosch-Mitko: Eine Integrationsplattform für Erneuerbare-Energie-Anlagen; Stephan Witt: Energiesysteme als Business Ecosystems – Bedeutung für die strategische Planung und das Innovationsmanagement am Beispiel dezentraler Netzsteuerungsparadigmen; Thomas Bruckner: Die Energiewende in Deutschland – Technologische Lösungen und energiewirtschaftliche Herausforderunge

Systemdienstleistungserbringung durch intelligente Gebäude

Die vorliegende Arbeit analysiert die Auswirkungen intelligenter Gebäude auf Niederspannungsnetze und nutzt diese um im Kontext einer technisch, topologisch und koordinativ ausgestalteten Netzampel ein Portfolio an Systemdienstleistungen mittels eines regionalen Energiemanagementsystems zu erbringen. Dieses wird mittels Referenzszenarien sowie unter Verwendung eines Software-in-a-Hardware-Loop-Aufbaus und Co-Simulation evaluiert und die Netzdienlichkeit intelligenter Gebäude demonstriert

Wirtschaftlichkeits- und Wertbeitragsanalysen für Hochschul-IT und Lastbalancierung erneuerbarer Energien

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Umweltinformationssystem Baden-Württemberg, F+E-Vorhaben INOVUM, Innovative Umweltinformationssysteme. Phase I 2014/16. (KIT Scientific Reports ; 7715)

Das F+E-Vorhaben INOVUM des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg setzt auf eine breite Kooperation mit Partnern aus Verwaltung, Wissenschaft und Wirtschaft zum gemeinsamen Ausbau der behördlichen Umweltinformationssysteme. Schwerpunkte der Projektphase waren u.a. die Neufassung der Rahmenkonzeption Umweltinformationssystem Baden-Württemberg, servicebasierte Anwendungen, die Weiterentwicklung der Umweltportale, mobile Anwendungen und Kartendienste

Informationsarchitekturen für künftige Energievertriebe

Digitale Produkte und Dienste verändern die Energiebranche tiefgreifend. Für die Vertriebe bringen sowohl die Komplexität der Produkte als auch die Schnelllebigkeit der notwendigen IT disruptive Veränderungen und neue Wettbewerber. Die im Buch enthaltene Marktanalyse erfasst systematisch Anforderungen für künftige Informationsarchitekturen. Anschließend werden Empfehlungen für generalisierte IT-Unternehmensarchitekturen, neue Ansätze zur Produktentwicklung und nützliche Werkzeuge präsentiert