Energiesysteme und Infrastrukturen

Das europäische Forschungsprojekt FlexBIT entwickelt intelligente Lösungen, um Energiesysteme in Wohn-, Gewerbe- und Industriegebäuden flexibler, effizienter und nachhaltiger zu machen. Im Mittelpunkt steht eine digitale Plattform, die mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) die Steuerung und das Management moderner Energiespeicher automatisiert und optimiert – darunter innovative Technologien wie HT-PEM-Brennstoffzellen und Vehicle-to-Grid-Systeme (V2G-Systeme), die gespeicherte Energie bedarfsgerecht wieder ins Netz einspeisen können. Darüber hinaus werden Blockchain-Technologien eingesetzt, um Energieflüsse innerhalb sogenannter Energiegemeinschaften – also lokal vernetzter Energieerzeuger und -verbraucher – sicher und transparent zu gestalten.

Mit KI-sy Twin entwickelt das Projektteam von Fraunhofer IFF und Fraunhofer IOSB-INA gemeinsam mit Partnern aus der Industrie eine einfache Lösung zur digitalen Erfassung und Vernetzung von Bestandsanlagen. Durch den gezielten Einsatz von KI wird der digitale Zwilling der Anlage nach den Vorgaben und Standards der Verwaltungsschale (Asset Administration Shell) automatisiert erstellt. Das reduziert den manuellen Aufwand, sichert die Datenqualität und sorgt dafür, dass auch ältere Anlagen effizient in moderne Datenräume integriert werden können. So entsteht ein standardkonformer, anschlussfähiger digitaler Zwilling, ohne Insellösungen und ohne hohen Invest.

Für Mitarbeiter, die Gefahrensituationen ausgesetzt sind, besteht ein hohes Gesundheits- und Unfallrisiko. Daher müssen diese Mitarbeiter entsprechend geschult und kontinuierlich unterwiesen werden. Die Virtuelle Realität (VR) wird in der Präventionsarbeit eingesetzt, um die natürliche Arbeitsumgebung zu simulieren und Unfällen sowie Gesundheitsrisiken vorzubeugen. Sie liefert dem Lernenden Informationen annähernd so, wie man sie in der Realität wahrnimmt, verarbeitet und umsetzt. Mithilfe der virtuellen Erlebnisräume können Mitarbeiter für Gefährdungsquellen sensibilisiert werden. Dies fördert ein adäquates Verhalten des Menschen in Gefahren- oder Risiko-Szenarien.

Das europäische Forschungsprojekt FlexBIT entwickelt intelligente Lösungen, um Energiesysteme in Wohn-, Gewerbe- und Industriegebäuden flexibler, effizienter und nachhaltiger zu machen. Im Mittelpunkt steht eine digitale Plattform, die mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) die Steuerung und das Management moderner Energiespeicher automatisiert und optimiert – darunter innovative Technologien wie HT-PEM-Brennstoffzellen und Vehicle-to-Grid-Systeme (V2G-Systeme), die gespeicherte Energie bedarfsgerecht wieder ins Netz einspeisen können. Darüber hinaus werden Blockchain-Technologien eingesetzt, um Energieflüsse innerhalb sogenannter Energiegemeinschaften – also lokal vernetzter Energieerzeuger und -verbraucher – sicher und transparent zu gestalten.

Die Kommunen im Mitteldeutschen Revier stehen vor der Herausforderung, den Kohleausstieg und den daraus resultierenden Strukturwandel zu bewältigen. Dies erfordert innovative Lösungen in der Energie- und Raumplanung, um die regionale Entwicklung nachhaltig und effizient zu gestalten. Genau hier setzt das Projekt WIP an: Es unterstützt Städte und Gemeinden im Mitteldeutschen Revier dabei, den Strukturwandel nach dem Kohleausstieg aktiv zu gestalten. Im Mittelpunkt stehen individuelle Entwicklungsstrategien für eine nachhaltige Energie- und Raumplanung. Das Fraunhofer IFF begleitet die Kommunen mit praxiserprobten Methoden, technologischer Expertise und gezieltem Wissenstransfer auf ihrem Weg in eine resiliente Zukunft.

Im Projekt PV-Implement wird eine neue Methodik zur beschleunigten Planung und Umsetzung von Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) in Sachsen-Anhalt entwickelt. Ziel ist der Aufbau einer digitalen Analyse- und Planungsplattform, die eine effiziente Flächen- und Potenzialbewertung durch den Einsatz modernster Technologien wie Drohnen, Virtual Reality und automatisierte Geodatenanalyse ermöglicht.

Ziel des Forschungsteams im Projekt ODAL ist die Erhöhung der Systemsicherheit durch die Verbesserung der Handlungsfähigkeit der Operatoren in kritischen Netzsituationen mittels digitaler Assistenzsysteme und Werkzeuge im modularen Leitsystem.

Das Verbundprojekt ALene, eine Kooperation von Industrie, Netzbetreibern und Forschungseinrichtungen, hat zum Ziel, Algorithmen und leistungselektronische Systeme für den optimierten, netzdienlichen und multifunktionalen Betrieb von Batteriespeichern zu entwickeln und in der Praxis zu erproben. Dabei sollen Lösungen entstehen, die dazu beitragen, negative Netzeinflüsse und lokale Netzphänomene zu reduzieren und zu kompensieren, die Versorgungsqualität zu steigern, Betriebsmittel zu entlasten und die vorhandene Netzinfrastruktur optimal zu nutzen. Dies führt in Summe zu einer gesteigerten Gesamtsystemeffizienz und -resilienz in lokalen Verteilnetzen.

Das Entwicklungsteam des Projekts ZeroDefect4PV setzt modernste Sensortechnologie ein, um die Betriebseffizienz von Photovoltaik-Großkraftwerken deutlich zu erhöhen. Diese Technologie ermöglicht eine präzise und proaktive Überwachung, die nicht nur die Wartungskosten drastisch reduziert, sondern auch die Energieausbeute maximiert, indem Fehler frühzeitig erkannt und behoben werden. Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit und unterstützt nachhaltige Energieziele, indem es Ausfallzeiten minimiert und so direkte Vorteile für Anlagenbetreiber schafft.