Smart Metering
Ein Arbeitsschwerpunkt des Labors liegt im Bereich Smart Metering. IT4Energy ist aktiv an der Entwicklung der Smart Meter Gateway Infrastruktur im Sinne des BSI beteiligt und stellt im Labor eine Infrastruktur für Interoperabilitäts-, Funktions- und Leistungstests zur Verfügung.
In dieser Umgebung können digitale Stromzähler wie etwa EDL 21 Zähler auf ihre Kompatibilität zu bestehenden Kommunikationsgateways wie z.B Multi Utility Controllern (MUC) und zukünftig auch zu Smart-Meter-Gateways verschiedener Hersteller getestet werden.
Zur Kommunikation mit den digitalen Stromzählern stehen Technologien wie Mbus, Wireless Mbus sowie verschiedene Impulsausgänge und optische gekoppelte, SML (Smart Message Language) basierte, Schnittstellen zur Verfügung.
Aktuell stehen Zähler und MUCs von Dr. Neuhaus, ISKRA, EMH, Hager und Latronic im Labor zur Verfügung.
Smart Energy
Die Themen Eigenverbrauchsoptimierung und effizienter Einsatz erneuerbarer Energien werden sowohl theoretisch (z.B. durch Simulationen und Modellentwicklung) als auch praktisch durch algorithmische Softwareentwicklung und den Einsatz einer Solaranlage (8kWp) und eines Energiespeichers (20kWh) bearbeitet.
Die Solaranlage - gekoppelt mit der Lithium-Eisenphosphat-Batterie - versorgt das Labor sowie einen Büroraum, die somit autark von jeder externen Stromversorgung sind. Auf diese Weise werden Erfahrungen für den optimalen Betrieb kombinierter Erzeugungs-, Speicher und Verbrauchsanlagen gesammelt. Eine laboreigene Wetterstation sammelt Daten, welche korreliert mit der Energieproduktion Basis für eine lokale Prognose der Verfügbarkeit der erneuerbaren Energie sind.
Smart Building
Das Thema Building-Automation verbindet die die Erkenntnisse aus Metering und Verbrauchs- bzw. Erzeugungsanalyse und erlaubt, aus den gewonnen Erkenntnissen Fahrpläne für Verbraucher und Erzeuger auf realen Geräten umzusetzen. Hier bildet das enyport System die Steuerzentrale des Labors. Eine Vielzahl verschiedener Energieverbraucher werden über unterschiedliche Technologien gesteuert und überwacht.
Die bewusst sehr heterogen gestaltete Laborausstattung erlaubt hier die Untersuchung der Kombination verschiedener Automations- und Gebäudeleittechniken sowie deren Erweiterbarkeit um neue Technologien.
Hier kommen unter anderem KNX, ZigBee, Plugwise, RWE-SmartHome, Philips HUE, FS20 und EnOcean zum Einsatz.
Lastmanagement
Der Anteil der Energie im Stromnetz aus regenerativen Quellen steigt stetig und unterliegt starken Schwankungen, da Sonneneinstrahlung und Wind wetterabhängig sind. Dies resultiert in einem Paradigmenwechsel der bedarfsausgerichteten Stromproduktion (»Verbrauch steuert Erzeugung«) hin zu einem an der Erzeugung orientierten Stromverbrauch (»Erzeugung steuert Verbrauch«), der nur mit einem IKT-basierten Lastmanagement möglich ist.
- Im IT4Energy-Lab bieten wir unseren Partnern und Kunden die Möglichkeit mit unserer Unterstützung Lastmanagement-Szenarien zu entwickeln und simulativ zu erproben; sei es um
- Spitzenlasten in der Produktion oder im Servicebereich beim Energiebedarf aber auch beim Personaleinsatz zu vermeiden,
- Lastprofile, z.B. in der Produktion an Verfügbarkeitsprofile anzupassen,
- die Effekte zeitvariabler Stromtarife auf die Eigenverbrauchsoptimierung, z.B. in Gebäuden oder Quartieren ("Micro-Grids") zu ergründen,
- Blockheizkraftwerke ertragsoptimiert zu betreiben und mit konventionellen Heizsystemen zu vergleichen.
Dabei kann auf unsere Prognoseverfahren zur Vorhersage von Energieerzeugung und -verbrauch sowie auf unser Energiemanagement-Gateway zur Erfassung von Messwerten und zur Steuerung von Verbrauchern zurückgegriffen werden.