Co-Simulation multimodaler Energiesysteme
Die Gruppe „Co-Simulation multimodaler Energiesysteme“ erarbeitet Lösungen für die simulationsgestützte Entwicklung und Validierung neuer Komponenten und Steuerungsarchitekturen in der Energieversorgung und entwickelt Analyseverfahren für komplexe Energiesysteme, die über Wandlungs- und Speicherkapazitäten Kopplungseigenschaften zwischen unterschiedlichen Energienetzen aufweisen.
Im Zuge der Energiewende erhöht sich unweigerlich die Komplexität des ehemals zentralen, informationsarmen Energieversorgungssystems. Die zukünftige Systemdynamik ergibt sich aus dem Zusammenspiel von dezentralen Erzeugern, Wetterphänomenen, Marktmechanismen, lokalen Speicherkapazitäten, neuem Nutzerverhalten (z.B. E-Mobilität) und Kopplung vormals getrennter Energiebereiche (z.B. elektrische Netze, Gasübertragungs- und Fernwärmenetze). Um eine optimale Energieversorgung bei derartig vielfältigen Interaktionen zu gewährleisten, ist die Entwicklung einer IKT-Infrastruktur mit umfangreichem Informationsaustausch notwendig.
Der Entwicklung und Integration passender IKT-Systeme sowie zukünftiger dezentraler Energieressourcen liegt ein vielstufiger Prozess zugrunde. Erste konzeptionelle Entwürfe neuer Technologien werden mittels analytischer Methoden getestet, während am Ende des Entwicklungsprozesses umfangreiche Feldtests stehen. Für den Übergang zwischen diesen beiden Stationen werden Methoden benötigt, die günstiger und flexibler sind als Feldtests, aber gleichzeitig die Systemkomplexität besser abbilden als analytische Ansätze.
Die Gruppe „Co-Simulation multimodaler Energiesysteme“ (COM) spezialisiert sich dazu auf die simulationsgestützte Systemanalyse für die Entwicklung und Validierung neuer Komponenten und Architekturen des Versorgungsnetzes. Ein modularer Co-Simulationsansatz wird verwendet, der es erlaubt, verschiedenste Aspekte des Energiesystems über Teilmodelle im Simulations-Framework „mosaik“ miteinander zu kombinieren. Mosaik ermöglicht die Integration unabhängig entwickelter Simulationsmodelle, ungeachtet ihrer Domäne oder formalen Beschreibung. Gemeinsame Simulationsszenarien stellen einen dynamischen Datenaustausch zwischen diesen Modellen her. Somit fungiert der Ansatz als eine Kollaborationsplattform für Experten verschiedenster Teilgebiete der zukünftigen Energieversorgung wie Elektrotechnik, IKT, Ökonomie oder Meteorologie.