Herzlich Willkommen im Fachgebiet Integrierte Energiesysteme

Prof. Dr. rer. nat. Clemens Hoffmann
Prof. Dr. rer. nat. Clemens Hoffmann (Fachgebietsleiter "Integrierte Energiesysteme" und Institutsleiter des Fraunhofer IEE)

Das Fachgebiet „Integrierte Energiesysteme” (INES) erforscht die Transformation von heutigen Energieversorgungssystemen auf drei wesentlichen Themenfeldern, nämlich der Energiewirtschaft und Entscheidungsunterstützung, der Kommunikation und Koordination sowie der Windenergie. Diese Kernthemen des Fachgebiets werden auf dem theoretischen Fundament der am Fachgebiet aufgebauten Systemtheorie der Energiewende in drei Arbeitsgruppen bearbeitet.

Die Gruppe Energiewirtschaft und Entscheidungsunterstützung entwickelt Optimierungs- und Simulationsmodelle für nationale oder regionale integrierte Energiesysteme. Bei der Modellierung und Analyse möglicher Zielsysteme und Pfade für die Sektoren Strom-, Wärme-, und Verkehr werden technische, volks- und betriebswirtschaftliche, als auch stakeholdergruppenspezifische Aspekte erfasst. Die Forschungsergebnisse bieten Stakeholdern und Entscheidenden aus Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft Folgenabschätzungen und Bewertungen für technische, regulatorische oder geschäftsmodellspezifische Handlungsoptionen.

Das Themenfeld der Gruppe Koordination und Kommunikation im Energiesystem (KUKIES) ist die Erforschung von IKT-Architekturen, Datenstrukturen, Steuerungsalgorithmen und Kommunikationsprotokollen zur Prognose, Kontrolle, Abstimmung und Steuerung des Energiesystems. Der Fokus liegt derzeit zum einen auf dem Design und der simulativen Erprobung eines Flexibilitätsmarktes im Zusammenspiel zwischen dezentralen Energiemanagementanlagen (Home Energy Management Systems), Prognosewerkzeugen der Netzbetreiber und weiteren Energiemärkten. Konzeptionell werden Beiträge zum Entwurf einer umfassenden IKT-Architektur des Energiesystems für ein anpassungsfähiges, dynamisches Energiesystem geleistet.

Die Gruppe Wind im Energiesystem beschäftigt sich mit zentralen Fragestellungen der Windenergie. Derzeit liegt der Arbeitsschwerpunkt der Gruppe in der Bestimmung und Charakterisierung der Ressource Wind mit dem Fokus auf Windpotenziale und Windenergiemeteorologie. Mittelfristig sollen weitere Fragestellungen Bestandteile der Forschung werden, wie beispielsweise die gesellschaftlichen Herausforderungen der Windenergie. Hierfür sollen die Auswirkungen politischer Entscheidungen auf den Ausbau der Windenergie modelliert werden. Ein weiteres, zukünftiges Forschungsthema stellt die Integration der Windenergie ins Energiesystem dar.

Mit dieser Ausrichtung spielt das Fachgebiet INES eine zentrale Rolle als Pipeline zwischen der assoziierten Universität und dem Fraunhofer Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE). Dieser vom Fachgebiet initiierte „Pipeline“-Gedanke der Kooperation zwischen Universität und Fraunhofer IEE hat vielfältige Dimensionen. Seinem Auftrag nach hat ein Fraunhofer Institut Ergebnisse universitärer Forschung in Richtung der industriellen Anwendung weiterzuentwickeln. Dieser Transfer wird über konkrete Kooperationen mit dem Fachgebiet INES, aber auch über Austausch von qualifiziertem Personal geleistet.