Forschungsprojekte
Gemeinsam die Zukunft gestalten
Innovation durch Forschung
Als innovatives Unternehmen sind wir stolz darauf, aktiv an wegweisenden Forschungsprojekten teilzunehmen, die die Grundlagen für eine bahnbrechende Zukunft legen. Unser Engagement erstreckt sich über verschiedenste Bereiche, von Technologie bis hin zum Umweltschutz. Gemeinsam mit Ihnen gestalten wir aktiv die Zukunft, denn wir sind fest davon überzeugt, dass die besten Ideen entstehen, wenn unterschiedliche Perspektiven aufeinandertreffen.
POSEIDON
Projektpartner im deutsch-dänischen Projekt
Wissen Sie, dass die Rechnung für die Anpassung an den Klimawandel bis zu 10 Mal teurer ausfallen kann, wenn wir nichts tun, als wenn wir jetzt handeln und in die Prävention und die Sicherung der am meisten gefährdeten Gebiete investieren? Die meisten Menschen erkennen die Notwendigkeit einer Umstellung der Gesellschaft, die eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen erfordert, um den Klimawandel einzudämmen. Aber nur wenige Menschen wissen, was es bedeutet, sich an den Klimawandel anzupassen, um Menschen, Natur und Infrastruktur vor Wetterextremen zu schützen. Das neue Klima ist bereits da und das bedeutet, dass wir von allen Seiten mehr Wasser abbekommen. Wir erleben einen Anstieg des Meeresspiegels, des Grundwassers, überschwemmte Flüsse und niedrig gelegene Gebiete aufgrund von vermehrten Regenfällen, Wolkenbrüchen und Sturmfluten. Viele Hausbesitzer hatten bereits mit Überflutungen oder Sturmfluten zu kämpfen oder haben mit Wasser im Keller zu kämpfen. Aber noch viel mehr werden in den kommenden Jahren die Konsequenzen der klimatischen Erwärmung zu spüren bekommen, und den Kommunen und Versorgungsunternehmen kommt dabei eine entscheidende Rolle zu.
Förderung von technologischer Entwicklung und Innovation
Das sind die zentralen Herausforderungen, an deren Lösung die Partner im POSEIDON Projekt arbeiten, um sie zu verstehen und besser zu lösen und gleichzeitig das Bewusstsein für die Lösungen in einem größeren Netzwerk über die Grenze hinweg zu verbreiten. Bei dem Projekt geht es vor allem darum, die technologische Entwicklung und Innovation in diesem Bereich zu fördern. Zu diesem Zweck wird unter anderem der Aufbau neuer Kooperationen mit Akteuren jenseits der Grenze unterstützt. POSEIDON ist ein großes Netzwerk von Unternehmen, Gemeinden und Universitäten. Networking und Wissensaustausch können nicht allein stehen. Das Projekt möchte eine Reihe kleinerer Projekte fördern und Studienbesuche bei Pilotanlagen organisieren, damit Kommunen und Versorgungsunternehmen inspiriert werden. POSEIDON wird die Entwicklung und das Handeln unterstützen - den Weg für neue Investitionen in Lösungen zur Klimaanpassung aufzeigen. Das Ziel von POSEIDON ist es, die Klimaresilienz in der deutsch-dänischen Region zu erhöhen. Das Projekt strebt folgende Ergebnisse an: 1. Fünf Innovationskooperationen zur Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels 2. Test von sechs neuen Pilotanlagen/Technologien zur Anpassung an Klimaveränderungen. Eine davon in Norderstedt. 3. Zwei Strategien zur Förderung der Klimaanpassung in der Projektregion“
Innovationskooperationen
Fünf Innovationskooperationen zur Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels.
Test von Technologien
Test von sechs neuen Pilotanlagen/Technologien zur Anpassung an Klimaveränderungen. Eine davon in Norderstedt.
Strategien
Zwei Strategien zur Förderung der Klimaanpassung in der Projektregion.
Disego (abgeschlossen)
Download
Versorgungsqualität durch intelligente Netzautomatisierung
Die Elektrifizierung des Mobilitäts- und Wärmesektors sowie die zunehmende EEG-Einspeisung, insbesondere durch Photovoltaikanlagen, stellen Verteilnetzbetreiber vor neue Herausforderungen. Die elektrischen Verteilnetze müssen auf steigende Lasten und veränderte Einspeisesituationen vorbereitet werden. Intelligente Netzautomatisierung kann dabei unterstützen, auch zukünftig eine hohe Versorgungsqualität zu gewährleisten, vorhandene Netzkapazitäten effizienter zu nutzen und den erforderlichen Netzausbau gezielt zu planen. Hierfür sind eine Netzzustandsüberwachung auf Nieder- und Mittelspannungsebene sowie die Integration steuerbarer Anlagen erforderlich, um Lasten und Einspeisungen im Bedarfsfall netzdienlich einzusetzen.
Expertise bündeln für eine zukunftsfähige Technologie
Die Digitalisierung des elektrischen Verteilnetzes, beispielsweise durch eine Energie-Internet-of-Things-Plattform (eIoT) und die darauf aufbauende Etablierung einer aktiven Netzführung durch Smart-Grid-Microservices, eröffnet neue Möglichkeiten für einen datenbasierten und automatisierten Netzbetrieb. Im Projekt DISEGO arbeiten die Stadtwerke Norderstedt gemeinsam mit einem interdisziplinären Verbund aus Forschung und Industrie an der Entwicklung und praktischen Erprobung entsprechender Technologien. Dabei werden unterschiedliche Kompetenzen gebündelt, um Lösungen für die Überwachung, Bewertung und Steuerung von Verteilnetzen zu entwickeln und unter praxisnahen Bedingungen zu erproben.
Energie-Internet-of-Things-Plattform
Im Verbundprojekt DISEGO wird eine Energie-Internet-of-Things-Plattform (eIoT) entwickelt, die eine sichere und teilautomatisierte Überwachung und Steuerung des elektrischen Verteilnetzes unterstützen soll.
1. Messstellenarme und robuste Netzzustandsschätzung
Auf Basis dynamischer Energiedaten aus dem Verteilnetz wird eine messstellenarme und robuste Netzzustandsschätzung (State Estimation) entwickelt. Ziel ist es, relevante Betriebszustände des Netzes frühzeitig zu erkennen und insbesondere mögliche Betriebsmittelüberlastungen von Leitungen und Transformatoren sowie Spannungsbandverletzungen sichtbar zu machen.
2. Nachvollziehbare Bewertung von Handlungsempfehlungen
Auf Basis der qualitätsgesicherten Netzzustandsschätzung werden nachvollziehbare Handlungsempfehlungen entwickelt. Diese sollen dem Systemführenden in der Leitwarte als KI-gestützte Entscheidungsunterstützung zur Verfügung gestellt und transparent visualisiert werden.
Hierzu werden Methoden zur kontinuierlichen Verbesserung von Systemmodellen für verteilte Energieanlagen untersucht und weiterentwickelt. Die Entscheidungsunterstützung soll dabei helfen, Netzzustände systematisch zu bewerten und geeignete Maßnahmen für den Netzbetrieb abzuleiten.
3. Manipulationsgeschützte und drahtlose Kommunikationsanbindung
Im Projekt werden Ansätze für eine funkbasierte Kommunikation zwischen Netzkomponenten und steuerbaren Energiesystemen entwickelt. Dabei steht eine zuverlässige und manipulationsgeschützte Kommunikation auf Basis eines geeigneten Langreichweitenfunkprotokolls im Mittelpunkt.
Auf diese Weise sollen einzelne Module und Energiesysteme in die digitale Infrastruktur des Verteilnetzes eingebunden und für einen automatisierten beziehungsweise teilautomatisierten Informations- und Steuerungsaustausch nutzbar gemacht werden.
Interconnect (beendet)
Energie nachhaltig nutzen
Das Pilotprojekt Interconnect war für die Stadtwerke Norderstedt eine Weiterführung des Pilotprojekts NEW 4.0. Im Mittelpunkt des Projekts stand die Erprobung einer bedarfsgerechten Steuerung des Stromverbrauchs in Privathaushalten. Mithilfe eines vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) zertifizierten intelligenten Messsystems wurden dynamische Tarife und Möglichkeiten zur Anpassung des Stromverbrauchs untersucht. In Zusammenarbeit mit der EEBUS-Initiative und im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Projekts Interconnect nahmen 50 Einfamilien- und Reihenhäuser in Norderstedt teil.
Ein wesentliches Ziel des Projekts war es, durch eine zeitliche Anpassung der Stromnutzung zur Entlastung des Stromnetzes beizutragen. Dabei wurde untersucht, inwieweit sich Stromverbräuche innerhalb eines Haushalts zeitlich verschieben lassen und welche Auswirkungen dies auf die Auslastung des Stromnetzes hat. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse dienten dazu, Möglichkeiten für eine effizientere Nutzung vorhandener Netzkapazitäten zu untersuchen.
Im Rahmen des Projekts wurde die energie- und tarifoptimierte Steuerung elektrischer Geräte untersucht, insbesondere von Wallboxen, Luftwärmepumpen und Haushaltsgeräten wie Geschirrspülern, Waschmaschinen und Wäschetrocknern.
Die Steuerung erfolgte über den digitalen Netzanschluss mit einem vom BSI zertifizierten Smart-Meter-Gateway und einem lokalen Energiemanagementsystem. Auf dieser Grundlage konnten die Stadtwerke Norderstedt die Nutzung ausgewählter Geräte innerhalb des Haushalts entsprechend den im Projekt festgelegten Vorgaben beeinflussen. Ziel war es, Stromverbrauch zeitlich zu verschieben und dadurch sowohl die Nutzung von Strom zu unterschiedlichen Tarifzeiten als auch die Auslastung des Stromnetzes zu untersuchen.
Die im Pilotprojekt gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse bildeten eine Grundlage für die weitere Entwicklung von Ansätzen zur Steuerung von Stromverbrauch und zur Nutzung dynamischer Tarife.
Die Energiewende - ein Haus nach dem anderen: Gemeinsam mit Ihnen
Der Strommarkt in Deutschland befindet sich im Wandel. Mit intelligenten Messsystemen und dynamischen Stromtarifen untersuchte das Pilotprojekt Interconnect, wie sich Stromverbrauch in Privathaushalten zeitlich anpassen lässt. Ziel war es, Erfahrungen mit einer bedarfsgerechten Steuerung des Stromverbrauchs und der Nutzung dynamischer Tarife zu sammeln. Im Rahmen des Projekts wurde ein intelligentes Energiemanagementsystem eingesetzt. Damit konnten ausgewählte Stromverbräuche innerhalb des Haushalts entsprechend den im Projekt festgelegten Vorgaben gesteuert und in andere Zeiträume verschoben werden. So wurde unter anderem untersucht, wie sich Stromverbrauch und Tarifzeiten aufeinander abstimmen lassen. Am Pilotprojekt konnten Haushalte mit einer Luftwärmepumpe, ausgewählten smarten Haushaltsgeräten und einer Wallbox teilnehmen. Die entsprechenden Geräte wurden über das Energiemanagementsystem in die Steuerung einbezogen. Die im Projekt gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse dienten dazu, Möglichkeiten für die Steuerung von Stromverbrauch und die Nutzung dynamischer Tarife weiter zu untersuchen.
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Norddeutsche EnergieWende 4.0 (abgeschlossen)
Windstrom verbrauchen, statt Windräder abschalten
Windenergie ist in Schleswig-Holstein häufig zu viel vorhanden. Manchmal stehen Windräder still, weil niemand den Strom verbraucht, den der Wind gerade liefert und die Spannung im Stromnetz damit aus der Balance geriete. Wäre es nicht gut, wenn man den Überschuss an Energie sofort verbrauchen könnte? Lassen sich Verbräuche im Haushalt an die natürlichen Schwankungen anpassen? Das haben wir im Rahmen des Forschungsprojekts NEW 4.0 untersucht und 1.000 Testkundinnen und Kunden mit überschüssiger Windenergie beliefert. Das Projekt hat gezeigt: Es funktioniert! Ein weiterer Grund dafür, dass Windräder still stehen, ist, dass der Zeitraum ihrer Förderung ausläuft. Damit diese Windräder weiterlaufen können, haben wir zum 1. Januar 2021 unseren Ökostromtarif umgestellt: Wir beschaffen den Strom nun von diesen Windkraftanlagen und alle TuWatt Kundinnen und Kunden erhalten seitdem 100% Windstrom aus Schleswig-Holstein - statt wie bisher Wasserkraft aus Europa.
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