DFG-Projekt "Multi-Resilience" - Resistente Infrastruktur für die Energiewende

Erneuerbare Energien sind zentral für die Energiewende, machen aber das Stromnetz anfälliger für Störungen. Hinzu kommen die Herausforderungen moderner IT. Ein Forschungsteam unserer Universität und der Universität Kassel untersucht, wie sich Ausfälle in der neuen Energieinfrastruktur auffangen lassen.

Sogenannte Brownouts stehen im Zentrum des DFG-Projekts "Multi-Resilience": Es geht um Situationen, in denen Teile des Stromnetzes ausfallen, Strom also knapper wird. "Die Lichter sind noch nicht ganz aus", sagt Prof. Dr. Ing. Hermann de Meer, der das Projekt an der Universität Passau leitet.

Versorgung aus erneuerbaren Energiequellen ist störanfälliger

Diese Forschung gewinnt mit der Energiewende besondere Bedeutung. Denn bis 2030 soll der Anteil der erneuerbaren Energiequellen am Gesamtverbrauch verdoppelt werden (Linktipp: Zehn-Punkte-Agenda für die zweite Phase der Energiewende).

Doch die Versorgung aus alternativen Energiequellen wie Wind und Sonne ist störanfälliger, denn:

• Sie richtet sich nicht nach dem Bedarf der Verbraucherinnen und Verbrauchern. Wenn Wind und Sonne nicht vorhanden sind, könnte also der Strom knapp werden.
• Sie ist kleinteiliger. Moderne Informationstechnologie (IT) verbindet und steuert die einzelnen Einheiten, woraus sich wiederum ganz neue Fehlerquellen ergeben.

Im Projekt "Multi-Resilienz" erforschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie sich das System vor solchen Störungen schützen lässt oder sich zumindest die Auswirkungen mildern lassen. Das Team der Universität Passau konzentriert sich auf den Bereich der IT, die Wissenschaftler aus Kassel untersuchen den Betrieb der Netze.

Beispiel Bangalore - erfahren im Umgang mit Energieknappheit

Prof. Dr. Ing. De Meer nennt das Beispiel der Millionenmetropole Bangalore, die traditionell mit knappen Stromressourcen zu kämpfen hat. "Strom ist dort Mangelware. Die Menschen versuchen, sich mit Batterien zu behelfen." Doch das sei extrem ineffizient. Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Praxis kamen auf die Idee, jeden Haushalt mit einer kleinen Box auszustatten. Diese Box könnte steuern, welche Geräte im Falle von Stromknappheit weiterlaufen sollen und welche nicht. Sie ist einfach zu programmieren, jede Verbraucherin und jeder Verbraucher kann dies selbst vornehmen.

Moderne IT also soll den Haushalten helfen, die knappe Ressource Strom für ihre jeweiligen Bedürfnisse individuell zu verwalten: "Jede Person hat die Freiheit, sich zu überlegen, was wichtiger ist: Die Herdplatte oder die Klimaanlage?" Das verstehe man unter "Resilienz aus Verbrauchersicht".

Bislang ist es nur eine Idee. Doch Prof. Dr. Ing. De Meer hält sie mit Blick auf die Energiewende für interessant. Seine Einschätzung: "Energieinfrastrukturen werden zu den wichtigsten Herausforderungen der Zukunft gehören."

Beteiligte und Förderung

Prof. Dr. Ing. Hermann de Meer, Inhaber des Lehrstuhls für Informatik mit Schwerpunkt Rechnernetze und Rechnerkommunikation, leitet das Projekt "Multi-Resilience" zusammen mit Prof. Dr. Ing. Martin Braun vom Fachbereich Energiemanagement und Betrieb elektrischer Netze an der Universität Kassel. Professor Braun ist zudem Abteilungsleiter Betrieb Verteilungsnetze am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesysteme.

Die Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG) fördert das Projekt "Multi-Resilience" drei Jahre lang im Rahmen des Programms: "Hybride und multimodale Energiesysteme: Systemtheoretische Methoden für die Transformation und den Betrieb komplexer Netze." In dem Schwerpunktprogramm befindet sich noch ein weiteres Projekt unter der Leitung von Prof. Dr. Ing. Hermann de Meer: Das Projekt Schwarzstart, das Strategien gegen Blackouts in der neuen Energieinfrastruktur entwickelt.

Projektleitung an der Universität Passau	Prof. Dr. Hermann de Meer (Lehrstuhl für Informatik mit Schwerpunkt Rechnernetze und Rechnerkommunikation)
Laufzeit	13.03.2018 - 12.03.2021
Mittelgeber	DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft > DFG - Schwerpunktprogramm