Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft

Das Institut ist eines der führenden deutschen Universitätsinstitute auf dem Gebiet der Energiesysteme, der Energieeffizienz und des Energiemanagements mit dem Fokus auf elektrische Netze. Geleitet wird das Institut von Prof. Dr.-Ing. Christian Rehtanz und Prof. Dr.-Ing. Timm Faulwasser.

Die Forschungen und Studien des Instituts lösen Fragen für ein technisch realisierbares und nachhaltiges Stromsystem der Zukunft. Die Forschungsthemen umfassen folgende Bereiche:

• Flexible Transport- und Verteilnetze

• Systemintegration von erneuerbaren Energiequellen

• Effiziente Nutzung von Energie

• Elektrizitätswirtschaft und -märkte

Dazu werden Technologien aus den Bereichen Prozessleittechnik, Regelungstechnik, Leistungselektronik, zentrale, dezentrale und erneuerbare Energiequellen sowie Speichertechnologien für die Anforderungen zukünftiger Energieversorgungssysteme entwickelt und analysiert.

Die einzelnen Lösungen werden in das Gesamtsystem der Energieversorgung und der Strommärkte integriert. Die zukünftige Struktur der Übertragungs- und Verteilnetze sowie deren Betriebs- und Prozessführungsarchitektur wird aus vielfältigen Analysen abgeleitet. Dabei werden die heutigen Strukturen der Elektrizitätswirtschaft sowie die rechtlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen berücksichtigt. Effiziente Anwendungen von elektrischer Energie, wie die Elektromobilität, ergänzen die Forschung. Modellierung und Simulation sind wichtige Entwurfswerkzeuge, die durch Prototypen zur praktischen Verifikation ergänzt werden.

Vorrangiges Ziel ist es, technisch wie wirtschaftlich machbare Wege zu einer umweltgerechten, nachhaltigen und sicheren Energieversorgung zu finden.

Übertragungs- und Verteilnetze (Smart Grids)

• Europäische Übertragungsnetzstrukturen (overlay, super grids)
• Netzintegration innovativer Assets
• Netzplanung und -betrieb fluktuierender Energiequellen
• Neue Strukturen und Betriebskonzepte für Verteilnetze

Mess- und Automatisierungssysteme (Smart Applications & Elektromobilität)

• Neue IT-Konzepte für Schutz-, Steuerungs- und Automatisierungssysteme von Stromnetzen
• Weitbereich-Überwachungs- und Schutzsysteme
• Netzintegration und Ladekonzepte für Elektromobilität
• Verteiltes Energiemanagement
• Systeme für dezentrale Versorgungsstrukturen

Energieeffizienz und erneuerbare Energiequellen

• Kohlenstoffeffiziente Energieinfrastruktur
• Stromqualität
• Multifunktionale und hocheffiziente Leistungselektronik
• Effiziente Energieanwendungen

Elektrizitäts- und Energiewirtschaft

• Neue Energiemarktplätze und -strukturen (E-Energy)
• Integrierte Strommarkt- und Netzsimulation
• Zukünftige Regelleistungsmärkte
• Asset Management für Netzausbau und Instandhaltung