Forschung
Elektrische Versorgungsnetze

Elektrische Versorgungsnetze

Die Transformation der Energienetze im Energiesystem ist ein weiterer Forschungsschwerpunkt. Energienetze müssen einen zunehmenden Anteil von umrichterbasierten Komponenten beherrschen bei immer geringerem Anteil von stabilisierenden rotierenden Massen, wie sie in thermischen Kraftwerken zu finden sind. Im Kern der Forschungslinie steht die Elektrische Energietechnik mit drei Instituten in der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik, die seit vielen Jahren einen Schwerpunkt auf diesen Themenkreis gelegt haben.


VERBUNDPROJEKTE IM BEREICH ELEKTRISCHE VERSORGUNGSNETZE

Elektrisches Versorgungsnetz

  • ENSURE - Neue Energienetzstrukturen für die Energiewende
    Das Kopernikus-Projekt ENSURE verfolgt mit einem ganzheitlichen systemischen Ansatz das Ziel, neue Energienetzstrukturen für die Energiewende zu erforschen und bereitzustellen. Die bis zum Jahr 2050 angestrebten energiepolitischen Bestrebungen und Klimaschutzziele der Bundesregierung („50‑80‑80“) machen den Transformationsprozess der derzeitigen Energielandschaft unumgänglich.
    Leitung: Professor Dr.-Ing. Holger Hanselka
    Jahr: 2016
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Laufzeit: 3 Jahre
  • AMSES - Aggregierte Modelle für die Simulation von dynamischen Vorgängen in elektromechanischen Energiesystemen
    Mit der Reduzierung der Anzahl thermischer Kraftwerke verringert sich auch der stabilisierende Einfluss rotierender Massen im Stromnetz. Das Projekt strebt an, wissenschaftliche Grundlagen zum Verständnis von Effekten und Wechselwirkungen zu schaffen, die aus der Interaktion einzelner Komponenten in einem komplexen Energiesystem entstehen können. Mit AMSES werden Erkenntnisse und Grundlagen für einen neuen Forschungsschwerpunkt geschaffen. Beteiligt sind fünf Institute, überwiegend aus der Elektrotechnik.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann
    Jahr: 2015
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK)
    Laufzeit: 3 Jahre, 3 Monate
  • NEDS - Nachhaltige Energieversorgung Niedersachsen
    Das innerhalb des Förderprogramms „Wissenschaft für nachhaltige Entwicklung“ aus dem „Niedersächsischen Vorab“ geförderte Forschungsvorhaben „NEDS – Nachhaltige Energieversorgung Niedersachsen“ hat zum Ziel, Entwicklungspfade hin zu einer zukünftigen nachhaltigen Energieversorgung Niedersachsens zu entwickeln und diese anhand von aussagekräftigen Nachhaltigkeitskriterien zu bewerten. Das Vorhaben beleuchtet dabei vor allem die Versorgung mit elektrischer Energie, berücksichtigt jedoch auch Rahmenbedingungen die durch den Wärmebedarf entstehen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann
    Jahr: 2015
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Kultur und Wissenschaft (NMWK)/ Niedersächsisches Vorab: VolkswagenStiftung
    Laufzeit: 3 Jahre
  • EE100 - Naturverträgliche Energieversorgung aus 100 % erneuerbaren Energien 2050
    Die Bundesregierung verfolgt im Zuge der Energiewende das Ziel einer Umstellung des Energieversorgungssystems auf die Nutzung erneuerbarer Energien. Gleichfalls sind weitreichende Ziele in den Bereichen Naturschutz und Landschaftspflege umzusetzen. Insofern gilt es, den Umbau des Energieversorgungssystems so auszugestalten, dass Konflikte mit den Schutz- und Entwicklungszielen des Naturschutzes minimiert bzw. vermieden werden.
    Leitung: Prof. Dr. Christina von Haaren
    Jahr: 2015
    Förderung: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Bundesamt für Naturschutz (BfN)
    Laufzeit: 1 Jahr, 6 Monate
  • ACCESS2Grid - Systemarchitektur DC- und AC-Backbone
    Im Netzentwicklungsplan übernehmen die Übertragungsnetze auf Basis von Gleich- und Wechselstrom eine zentrale Rolle: Sie sind das Rückgrat der Energieübertragung. Das Gleichstrom(DC)- und Wechselstrom(AC)-Backbone bedarf bei der Planung des besonderen Augenmerks, da hier größere Technologiesprünge zu erwarten sind als auf Erzeugungs- und Verteilnetzebene. Das Vorhaben rückt entsprechend die Systemarchitektur des DC- und AC-Backbone ins Zentrum vergleichender Forschung zur Einbindung von erneuerbaren Energiequellen wie Offshore-Windparks und Technologiebausteinen wie Hochleistungsstromrichter in das bestehende Verbundnetz.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann
    Jahr: 2013
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Laufzeit: 3 Jahre, 5 Monate
  • ÖRE- Netz - Konzepte und Inhalte der ökologischen Risikoeinschätzung für den naturschutzverträglichen Ausbau der Energie-Netzinfrastruktur auf Generalplan- und Bundesebene (Hoch- und Höchstspannungsebene)
    Im Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) und im Netzausbau-Beschleunigungsgesetz (NABEG) sind der Bundesebene Prüf- und Verfahrensschritte für den Ausbau des Übertragungsnetzes zugewiesen worden. Für das Umweltressort ist es dabei von besonderem Interesse, den zukünftigen Netzausbau in Deutschland und Europa naturschutz- und landschaftsverträglich zu steuern. Das Vorhaben soll hierfür methodische und inhaltliche Grundlagen liefern.
    Leitung: Dr. Frank Scholles
    Jahr: 2012
    Förderung: Bundesamt für Naturschutz (BfN); im Auftrag und aus Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)
    Laufzeit: 2 Jahre, 6 Monate
  • Smart Nord – Intelligente Netze Norddeutschland
    Der niedersächsische Forschungsverbund „Smart Nord“ hat seine Ziele erreicht. In dem durch das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur mit einem Betrag von circa 4,1 Millionen Euro geförderten Forschungsverbundes, haben in den vergangenen drei Jahren etwa 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Oldenburg, Braunschweig, Hannover und Clausthal sowie des OFFIS-Institut für Informatik, des Energie-Forschungszentrums Niedersachsen und des EWE-Forschungszentrums für Energietechnologie in sechs Teilprojekten (TP) gearbeitet.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann
    Jahr: 2012
    Förderung: Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK)
    Laufzeit: 3 Jahre
  • Dezentrale Lastbalancierung durch Strompreissteuerung in privaten Haushalten
    Am Institut für Wirtschaftsinformatik wird, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (EEnergy, Smart Watts) und in enger Kooperation mit der PSI Energy Markets Hannover, an der Beeinflussung der Stromnachfrage durch variable Strompreise geforscht. Ein mit zeitlichem Vorlauf (6 – 24 Stunden) angekündigter, ggf. auch ortsabhängiger Strompreis soll helfen, dezentral ein volatiles Stromangebot aus erneuerbaren Energien durch eine beeinflusste Stromnachfrage in privaten Haushalten auszugleichen. Als steuerbare Geräte kommen z.B. Elektroautos, Wärmespeicheröfen, elektrisch beheizte, große Warmwassertanks oder auch Kühlschränke und Gefriertruhen in Frage.
    Leitung: Prof. Dr. Michael H. Breitner und Jun.-Prof. Hans-Jörg von Mettenheim
    Jahr: 2011
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI)
  • Switched-Capacitor-DC/DC-Wandler für Anwendungen kleiner Leistung
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 516 „Konstruktion und Fertigung aktiver Mikrosysteme“ wurden mehrere Konzepte für eine energieeffiziente Stromversorgung von Mikrolinearmotoren untersucht. Neben einem hohen Wirkungsgrad soll die Stromversorgung auch kompakt ausgeführt sein.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens
    Jahr: 2010
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 6 bis 12 Jahre
  • Zweistufiger, phasenversetzter DC/DC-Wandler für die Anbindung einer 5 kW el. SOFC an einen 750 V DC-Zwischenkreis
    Aufgrund ihrer hohen Betriebstemperaturen von 650°C bis 1000°C ist die oxidkeramische Brenn-stoffzelle (SOFC) besonders für den Einsatz in Kraft-Wärme-gekoppelten Systemen geeignet. Gegenstand dieses Projektes ist eine SOFC mit 6 kW thermischer und 5 kW elektrischer Leistung, welche als Klein-KWK-Anlage in Mehrfamilienhäusern oder Kleinbetrieben eingesetzt werden soll. Die elektrische Leistung wird dabei dreiphasig ins öffentliche Netz eingespeist.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens
    Jahr: 2010
    Förderung: Land Niedersachsen (Landesinitiative Brennstoffzelle)
  • Hocheffiziente Umrichter mit Siliziumkarbid-Halbleitern
    In diesem von der ECPE geförderten Projekt sollen die technischen sowie wirtschaftlichen Vorteile von Siliziumkarbidhalbleitern in Wechselrichtern mit Hilfe des entwickelten Auslegungstools HeCSiC nachgewiesen werden. In die Software HeCSiC werden zunächst Daten der Halbleiter eingegeben, mit der eine Berechnung der Durchlass- und Schaltverluste ermöglicht wird. Anschließend wird ein durch freie Konvektion gekühlter Kühlkörper ausgelegt, der die Verluste der Halbleiter abführen kann.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens
    Jahr: 2010
    Förderung: European Center for Power Electronics (ECPE)
  • Einfluss von nichtlinearen Umrichtereffekten auf geberlose Regelverfahren von permanentmagneterregten Synchron-maschinen auf Basis der Hochfrequenz-Injektion
    Auf dem Gebiet der sensorlosen Regelung von permanentmagneterregten Synchronmaschinen (PMSM) bis Drehzahl Null hat sich die Hochfre-quenzinjektion (HF-Injektion) als eines der viel-versprechendsten Verfahren herausgestellt. Das Verfahren basiert auf der Detektion der differen-tiellen Induktivitätsdifferenz in Längs- (d-Achse) und Querrichtung (q-Achse) des Rotors.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens
    Jahr: 2010
  • Virtuelles Stromversorgungssystem - Komplettsimulation zukünftiger Stromversorgungssysteme
    Um gegenwärtige und zukünftige Belastungsszenarien im deutschen und europäischen Stromnetz nachbilden zu können, wird, basierend auf einem europäischen Regionenmodell, ein Werkzeug entwickelt, dass den Strommarkt im ENTSO-E-Netz nachbilden kann. In diesem Markmodell werden verschiedene Effekte, die in einem internationalen Strommarkt mit verschiedenen Erzeugern und Verbrauchern auftreten, nachgebildet und ausgewertet.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann
    Jahr: 2010
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Laufzeit: 2 Jahre, 3 Monate
  • Stabilität bei dezentraler Energieversorgung
    Die Mittel- und Niederspannungsnetze werden durch den ständig wachsenden Anteil an dezentraler Erzeugung vor neue Herausforderungen gestellt. In diesem Forschungsschwerpunkt wird untersucht, welchen Einfluss diese Entwicklung auf die Stabilität der Verteilnetze hat. Betrachtet werden dabei sowohl die stationäre und dynamische Stabilität als auch die Rückwirkungen im Rahmen der Frequenzstabilität.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann
    Jahr: 2010
  • Mittelspannungsumrichter als Netzstromrichter
    In den letzten Jahren haben dezentrale Energiequellen wie Windenergieanlagen, PV-Anlagen oder Biogasanlagen immer mehr an Bedeutung gewonnen. Durch die stetig wachsende Leistung solcher Erzeuger ist es nicht wirtschaftlich, deren Energie, so wie es bei Anlagen kleinerer Leistung üblich ist, in das Niederspannungsnetz einzuspeisen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens
    Jahr: 2010

BETEILIGTE AKTEURE

Sprecher

Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Hofmann
Adresse
Appelstraße 9A
30167 Hannover
Adresse
Appelstraße 9A
30167 Hannover

Prof. Dr.-Ing. Michael Beer
Adresse
Callinstraße 34
30167 Hannover
Gebäude
Raum
110
Adresse
Callinstraße 34
30167 Hannover
Gebäude
Raum
110
Prof. Dr. rer. nat. Michael H. Breitner
Adresse
Königsworther Platz 1
30167 Hannover
Gebäude
Raum
453
Adresse
Königsworther Platz 1
30167 Hannover
Gebäude
Raum
453
Prof. Dr. Claas Friedrich Germelmann, LL.M.
Adresse
Königsworther Platz 1
30167 Hannover
Gebäude
Raum
Adresse
Königsworther Platz 1
30167 Hannover
Gebäude
Raum
Prof. Dr.-Ing Richard Hanke-Rauschenbach
Adresse
Callinstraße 25A
30167 Hannover
Adresse
Callinstraße 25A
30167 Hannover
Prof. Dr.-Ing. Axel Mertens
Prof. Dr.-Ing. Jörn Ostermann
Prof. Dr.-Ing Peter Werle
Adresse
30167 Hannover
Adresse
30167 Hannover