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Fachgebiet Elektrische Energieversorgung unter Einsatz Erneuerbarer Energien (E5)

Der flexible Fabriknetzbetrieb bietet das Potential die Stromnetze zu entlasten und kann somit zum Gelingen der Energiewende beitragen und deren Kosten reduzieren.

Das Fachgebiet „Elektrische Energieversorgung unter Einsatz Erneuerbarer Energien“ (kurz: E5) entstand durch Verschmelzung der beiden Vorgängerfachgebiete „Elektrische Energieversorgung“ (Prof. Balzer) und „Regenerative Energien“ (Prof. Hartkopf). Die Fachgebietsleiterin Frau Prof. Hanson war bis zu ihrer Berufung an die TU Darmstadt im Jahr 2011 über elf Jahre für die Analyse der Netzqualität auf dem Gebiet der Planung elektrischer Netze und die Anbindung von Offshore-Windparks bei ABB Deutschland tätig.

Das Fachgebiet E5 beschäftigt sich mit dem Aufbau von neuartigen und nachhaltigen elektrischen Energieversorgungsnetzen in Bezug auf die veränderte Erzeugungsstruktur (Erneuerbare Energien) zur Gewährleistung eines sicheren und zuverlässigen Netzbetriebes. Hierbei geht es vorrangig um die Entwicklung neuer Betriebsführungskonzepte im Zusammenspiel mit den Herausforderungen durch zusätzliche aktive Netzelemente (Wandel vom passiven zum aktiven Netzbetrieb).

Aktuell kooperiert das Fachgebiet im Rahmen von Forschungsallianzen und Projekten mit zahlreichen Partnern aus Industrie und Forschung (z.B. ABB AG, DB AG, HSE AG, IRENA, Netze BW, SAG GmbH, Siemens AG).

Im Rahmen des Forschungsprojektes PHI-Factory beschäftigt sich das Fachgebiet E5 mit den Auswirkungen eines flexiblen Fabrikbetriebes auf den Betrieb und die zukünftige Planung von elektrischen Energieversorgungsnetzen. Hierbei dient die ETA-Fabrik und das von der TU Darmstadt betriebene Netz des Campus Lichtwiese als Anschauungs- und Demonstrationsobjekt um die möglichen Auswirkungen und Möglichkeiten eines flexiblen Fabrikbetriebes mit realen Betriebsmitteldaten und Erzeugungs- sowie Verbrauchswerten zu analysieren und zu bewerten.

Neben umfangreichen Messungen innerhalb der Fabrik und auf dem Gelände des Campus geht es insbesondere auch darum, anhand der realen Daten ein möglichst exaktes Modell des Campusnetzes und der Fabrik zu erstellen. Dieses Modell wird benötigt um Untersuchungen durchzuführen, die im realen Betrieb nicht möglich sind. Zum Beispiel können Fehlerfälle und insbesondere Kurzschlüsse simuliert und deren Auswirkung auf die Fabrik analysiert werden, um Empfehlungen abzuleiten wie sich die Fabrik in diesen Fällen verhalten sollte. Weiterhin soll die Frage geklärt werden, inwiefern ein flexibler Fabriknetzbetrieb die Bereitstellung von Regelleistung zur Frequenzhaltung und von Blindleistung zur Spannungshaltung ermöglicht und was die Folgen für die Führung der angrenzenden Verteilnetze sind.