Forschungsprojekt zum smarten Energiemanagement im Eigenheim

08.03.2019

Im Projekt „Last- und Stromspeicher-Management in zellularen Energiesystemen“ – kurz LSM-ZellE – widmen sich Professor Dr.-Ing. Frank Opferkuch und sein Forschungsteam von der TH Nürnberg der Entwicklung eines smarten Last- und Stromspeichermanagements zur Kopplung von PV-Anlagen, Batteriespeichern und Stromverbrauchern. Gefördert von der STAEDTLER Stiftung mit 40.000 Euro, ist ein Ziel des Projektes, ein Verfahren zu konzipieren, das lokal erzeugten Strom vollautomatisiert dem Verbraucher oder dem Speicher zuführt und letzteren bei Bedarf auch wieder entlädt. Die Verfahren sollen damit der Netzsteuerung dienen und dazu beitragen, die Netzbelastung durch Einspeisevorgänge zu reduzieren.

Schematische Darstellung des Informations- und Energieflusses zwischen einer PV-Einheit, einem Wechselrichter mit integrierter elektrischer Speichereinheit und einer Kälteanlage. Foto: TH Nürnberg/ Lucas Brisco

Prof. Dr.-Ing. Frank Opferkuch und sein Forschungsteam entwickeln im Technikum Rednitzhembach der TH Nürnberg nun eine Versuchsanlage mit den Komponenten Verbraucher, Speicher und Stromerzeuger. Mit der Anlage untersuchen sie die Auswirkungen des Stromangebots und des Lastprofils auf den Eigenverbrauch. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben dazu exemplarisch ein Standard-Lastprofil eines Kälteerzeugers für die Klimaanlage eines Einfamilienhauses entwickelt. „Der innovative Hub unseres Projekts besteht in der Entwicklung eines dynamischen, sogenannten modellprädiktiven Regelverfahrens. Durch die Modelle können wir Prognosen aufstellen, welchen Wärme- und Kältebedarf ein Gebäude hat und wie groß der Stromertrag der Photovoltaik-Einheiten auf dem Dach ist“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Frank Opferkuch. Durch die Untersuchungen verschiedener Szenarien sammelt und analysiert das Forschungsteam Betriebsdaten und leitet daraus Hinweise für die Dimensionierung der Komponenten und eine optimierte Betriebsstrategie ab.

Prof. Dr.-Ing. Frank Opferkuch: „Neben dem smarten Last- und Stromspeicher-Management ist es unser Ziel, den Stromspeicher so zu gestalten und zu betreiben, dass auch bei einem fortgeschrittenen Alterungszustand der Batterie ein optimaler Bauteilschutz der Zellen, eine hohe Betriebssicherheit sowie hohe Lade- und Entladeströme möglich sind.“ (vb)

www.th-nuernberg.de

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