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BayWISS-Kolleg Energie www.baywiss.de

Projekte im Verbundkolleg Energie

© Markus Spiske / unsplash.com

Ganzheitliche Zwillinge für die elektrischen Subsysteme und die Netzanbindung

Der Klimawandel stellt weltweit eine der dringlichsten Herausforderungen dar, sodass in den meisten Bereichen der Energieversorgung nachhaltige Gegenmaßnahmen ergriffen werden müssen. Unter anderem kann der Umbau des elektrischen Energiesystems einen signifikanten Beitrag zur Minderung des CO2-Ausstoßes leisten, indem mehr erneuerbare und dezentrale Energieerzeugungssysteme installiert und ins Stromnetz integriert werden. Die breite Einführung oder gar ausschließliche Stromerzeugung mithilfe erneuerbarer Energien bringt aber auch Herausforderungen bezüglich Netzstabilität und Spannungsqualität mit sich, da der Wegfall großer Generatoren zu einer Reduktion der vorhandenen Massenträgheit(en) führt und das Netzverhalten dadurch dynamischer und fragiler werden kann. Zusätzlich bedeutet eine größere Anzahl dezentraler Energiesysteme (PV, Wind, etc.) bidirektionale Belastungen der Betriebsmittel und verschärft die Problematik unsymmetrischer und harmonischer Fehlerfälle.

Die Leistungselektronik stellt eine der Schlüsseltechnologien zur Lösung dieser Problematiken dar. Die steuerbaren Leistungshalbleiter bieten die Möglichkeit schnell und – bei geeigneter Steuerung, Regelung und Betriebsführung der regenerativen Anlagen – intelligent auf Änderungen, Störungen und Fehler im Netz zu reagieren.  Dies setzt voraus, dass robuste und echtzeitfähige Zustandsüberwachungs- und Fehlererkennungssysteme vorhanden sind. Hierbei soll die innovative Technologie der digitalen Zwillinge eine entscheidende Rolle spielen. Digitale Zwillinge stellen eine dynamische, virtuelle Repräsentation (“digitale Kopie”) der physikalischen Systeme dar, die mit Live-Daten in Echtzeit gespeist und aktualisiert werden. Somit können sie zur Schätzung externer Systembedingungen und interner Systemzustände eingesetzt werden.

Dieses vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte, dreijährige Verbundprojekt zielt auf eine ganzheitliche Anwendung digitaler Zwillinge auf das zukünftige Energiesystem ab, wobei sich das Teilprojekt an der Hochschule München auf die netzseitigen Subsysteme und deren Netzanbindung konzentriert. Hierzu sollen – basierend auf der digitalen Zwillingstechnologie – intelligente, robuste und fehlertolerante, netzseitige Regelungs- und Betriebsführungsstrategien entwickelt werden, die eine sichere und unterbrechungsfreie Energieversorgung ermöglichen.

MITGLIED IM KOLLEG

seit

Betreuer Technische Universität München:

Prof. Dr. Carlo L. Bottasso

Forschungsschwerpunkt Windenergie:

  • Entwurf
  • multidisziplinäre Optimierung
  • Aero-Servo-Elastizität
  • Regelungstechnik

Betreute Projekte:

Betreuer Hochschule für angewandte Wissenschaften München:

Prof. Dr.-Ing. Christoph M. Hackl

Forschungsschwerpunkte:

                - dynamische Systeme (Modellierung, Regelung und Optimierung)

                - elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik (Effizienz, Fehlertoleranz,Intelligenz)

                - mechatronische und regenerative Energiesysteme (Effizienz, Fehlertoleranz, Intelligenz)

Betreute Projekte:

Zhao Song

Zhao Song

Hochschule für angewandte Wissenschaften München

Zhao Song hat an der Xi’an Jiaotong University in China den Bachelor „Electrical Engineering“ und anschließend den Master „Elektrotechnik und Informationstechnik“ an der Technischen Universität München absolviert. Seit 2020 ist sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Hochschule München tätig.  Forschungsschwerpunkt ist die Netzintegration erneuerbarer Energien durch Leistungselektronik.

Koordination

Treten Sie mit uns in Kontakt. Wir freuen uns auf Ihre Fragen und Anregungen zum Verbundkolleg Energie.

Dr. Astrid Schweizer

Dr. Astrid Schweizer

Koordinatorin BayWISS-Verbundkolleg Energie

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik
Fürther Straße 244f
90429 Nürnberg

Bürozeiten: Mo – Mi 08.30 – 14.30 Uhr

Telefon: +49 911 568549230
energie.vk@baywiss.de