Zukunftsarbeiten
Wir gestalten die Zukunft: im Rahmen von diversen Entwicklungsprojekten erarbeiten EFR und Partner Lösungen für morgen und übermorgen.
Die EFR GmbH arbeitet an Entwicklungsprojekten, die durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gefördert werden.
Dazu gehören aktuell die Förderprojekte:
Redispatch 3.0
Demonstrationsprojekt Redispatch und Vermarktung nicht genutzter Flexibilitäten von Kleinstanlagen
VPS
Virtueller Parkhausspeicher
reDesigN
Resilience by Design für IoT-Datenplattformen am Beispiel des verteilten Energiemanagements
resilienter Zähler
Stromzähler zur Messung der elektrischen Wirkenergie, im privaten und gewerblichen Bereich
Redispatch 3.0
Demonstrationsprojekt Redispatch und Vermarktung nicht genutzter Flexibilitäten von Kleinstanlagen
Die fortschreitende Dezentralisierung der Stromversorgung und die Zunahme volatiler Energieerzeuger erfordern überdachte Handlungsweisen aller Akteure zur Vermeidung von Stromengpässen. Die Anpassung des Netzausbaubeschleunigungsgesetzes (NABEG 2.0) ist eine Folge davon. Ziel ist es, durch Redispatch-Maßnahmen auf allen Ebenen die effiziente, wirtschaftliche und belastbare Nutzung des Stromnetzes zu erreichen.
Projektziel
Das Projekt zielt darauf ab, ungenutzte Flexibilitäten kleiner Energiesysteme hinter intelligenten Messsystemen zu demonstrieren und zu erforschen. Ziel ist es, bestehende Konzepte aus dem Projekt „Redispatch 2.0“ weiterzuentwickeln und die resultierenden Ansätze pilothaft umzusetzen, zu testen und zu evaluieren. Dabei wird angestrebt, die Integration von Niederspannungsanlagen sowie die Zusammenarbeit und den Informationsaustausch zwischen ÜNBn und den VNBn zu verbessern.
Projektlaufzeit:
01.01.2022 – 31.12.2024
Konsortium:
- PSI
- Universität Kassel
- energy & meteo systems
- EFR GmbH
- Kisters
- DKE
- EWEnetz
- TU Technische Universität Dortmund
- MVV Netze
- Fraunhofer FIT, Fraunhofer IEE
- EWR Netze
- Assoziierte Partner: Tennet
Rolle EFR im Projekt
Umsetzung der Ansteuerung (Schaltung und fahrplanbasierte Einsatzplanung) von Kleinstanlagen über die CLS-Schnittstelle eines iMSys und Untersuchung von Umsetzungsalternativen. Die Anlagen können dabei einzeln betrachtet oder sinnvoll aggregiert werden.
VPS — Virtueller Parkhausspeicher
Der Anteil der Elektromobilität am Gesamtverkehrsmarkt nimmt exponentiell zu und das öffentliche Stromnetz muss der damit verbundenen zusätzlichen Versorgungsaufgabe gerecht werden. Das erfordert Investitionen – und den Einsatz intelligenter Steuerung.
Ladestationen an öffentlichen Parkplätzen spielen eine wichtige Rolle, um eine höhere Akzeptanz von Elektrofahrzeugen zu erreichen.
Die Herausforderungen besteht in der Bereitstellung von Ladeleistung unter Berücksichtigung der vorhandenen Leistungsressourcen, des aktuellen Netzzustandes und des individuellen Bedarfs der Elektrofahrzeuge. Zusätzlich ist ein System erforderlich, welches innovative energiewirtschaftliche Dienstleistungen und attraktive Preise für die Nutzer ermöglicht.
Das Forschungsprojekt VPS – Virtueller Parkhausspeicher umfasst ein innovatives Konzept zum Pooling von Ladeeinrichtungen im Umfeld von Parkhäusern und die Bereitstellung von Flexibilitäten am Energiemarkt.
Ziel des Projektes ist eine Systemlösung zur Bewirtschaftung von halböffentlichen Ladepunkten in Parkhäusern durch kostengünstige Ladetechnik, lokales Lastmanagement, objektbezogene Virtualisierung und regionale Aggregation. Dabei werden die interaktive Tarifierung und eine flexible Lastbereitstellung umgesetzt.
Zum Konsortium gehören neben EFR folgende Firmen und Einrichtungen:
- JustOn GmbH,
- Fraunhofer-Institut für Optronik,
- Systemtechnik und Bildauswertung IOSB,
- Technische Universität Ilmenau,
- Flughafen Erfurt Weimar.
Innerhalb des Projektes arbeitet EFR an der Entwicklung einer spezifischen eichrechtskonformen Ladetechnik, welche die erforderlichen funktionellen und technischen Leistungsmerkmale eines solchen Einsatzszenarios erfüllt.
Daraus resultierten folgende Entwicklungsergebnisse:
- neue Ladebox für den universellen Einsatz
- universelle Schnittstellen für den sicheren Datenaustausch
- lokales Ladelastmanagement
- Eichrechtskonforme Ausführung der Ladebox
Basis dafür sind die langjährigen Erfahrungen auf dem Gebiet der Elektromobilität und der netzdienlichen Steuerung des Ladevorgangs.
reDesigN
Resilience by Design für IoT-Datenplattformen am Beispiel des verteilten Energiemanagements
Gegenstand des Forschungsprojekts reDesigN ist die bessere Unterstützung von Entwurf und Konstruktion sicherer, robuster, datenstromzentrierter IoT-Anwendungen (am Beispiel des verteilten Energiemanagements) durch Software- und System-Engineering-Methoden. Insbesondere wird betrachtet, wie sich dabei anwendungsspezifische Anforderungen bezüglich Resilienz berücksichtigen lassen.
Ziel ist die Entwicklung konkreter Lösungen zur Gewährleistung von Fehlertoleranz, Robustheit und Sicherheit in der Datenstromverarbeitung und ein darauf aufbauendes verteiltes Energiemanagementsystem. Gleichzeitig soll eine neue Methode zur Modellierung und Bewertung von Resilienz (inkl. Fehlermodell und Test) in Abhängigkeit vom Anwendungskontext entwickelt und anhand eines Systemdesigns für ein resilientes Energiemanagement auf Basis von IoT-Datenströmen evaluiert werden.
Zum Konsortium gehören neben der EFR:
Technische Universität Ilmenau Fachgebiet Datenbanken & Informationssysteme,
Technische Universität Ilmenau Fachgebiet Softwaretechnik für sicherheitskritische Systeme,
Fraunhofer IOSB-AST,
CUCULUS GmbH.
EFR arbeitet im Rahmen des Forschungsprojektes an der resilienten Feldtechnik. Dabei werden die Anforderungen hinsichtlich der Resilienz untersucht und mögliche Fehler- und Ausfallszenarien – speziell für Feldgeräte im Anwendungsberiech des Energiemanagements – analysiert. Im Fokus sind dabei Feldgeräte des intelligenten Messsystems und der Ladeinfrastruktur.
Resilienz-Lösungen werden evaluiert und Testszenarien entwickelt, die zu einem Methodenset für Entwurfs- und Laufzeitadaption von Resilienz-Strategien in konkreten Softwarearchitekturen zusammengestellt werden.
Abschließend erfolgt die Generalisierung der Methodik sowie die Konstruktionsunterstützung durch Tool-Entwicklung. Im Ergebnis entstehen ausfallsichere Feldgeräte für IoT-Dienste im Bereich Energiemanagement-Anwendungen.
Resilienter Zähler
Gegenstand dieses Projektes sind Stromzähler zur Messung der elektrischen Wirkenergie, die im privaten und gewerblichen Bereich eingesetzt werden. Die bisher genutzten elektromechanisch arbeitenden Stromzähler, die Ferraris-Zähler, erfassen den Wirkstrom sowie die Wechselspannung und führen auf Basis des Prinzips des Induktionsmotors eine inhärente Multiplikation und zeitliche Integration beider physikalischer Messwerte zur Erfassung des Verbrauchs an elektrischer Energie durch.
Die Eichgültigkeit der Ferraris-Zähler beträgt grundsätzlich 16 Jahre, bei elektronischen Zählern acht Jahre. Der Nachteil elektronischer Zähler gegenüber den elektromechanisch arbeitenden Zählern ist die Alterung der elektronischen Komponenten. Darüber hinaus fehlt es an Langzeiterfahrungen mit elektronischen Haushaltszählern.
Ziel des Forschungsprojektes ‚resilienter Zähler‘ ist die Entwicklung eines innovativen elektronischen Stromzählers, welcher durch eine interne Messwertüberwachung eine unbegrenzte Eichgültigkeit erlangt.
Ein solcher Stromzähler könnte die Systemkosten reduzieren und einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung von Elektronikschrott leisten.
Das Konsortium besteht aus der EFR GmbH und der JuB – Creative Product GmbH.
Das Teilprojekt der EFR besteht aus der Modellierung und Zählerentwicklung. Das umfasst:
- Simulation der Resilienz-Strategie,
- Entwicklung einer simulationsfähigen Messschaltung,
- Analyse der Abhängigkeiten und Gültigkeiten des Verfahrens,
- Entwicklung Prüfprozess/Prüfverfahren,
- Labormuster,
- Validierung unter Laborbedingungen.
