Digitale Energie

Produktion, Mobilität, Kommunikation oder Handel basieren auf einer zuverlässigen, bezahlbaren und dauerhaft verfügbaren Energieversorgung. Diese befindet sich aktuell in einem grundlegenden Wandel von historisch gewachsenen Infrastrukturen hin zu digitalisierten, automatisierten und wechselwirkenden Systemen.

Gestaltung und Entwicklung zukünftiger Energieversorgungssysteme

Zur erfolgreichen und vorausschauenden Unterstützung dieses Wandels entwickelt das Team hochpräzise digitale Abbilder des Elektrizitätsversorgungssystems und Tools für dessen Planung, Betrieb, Automatisierung und Überwachung. Die Entwicklung innovativer Versorgungskonzepte für hochgradig durch erneuerbare Energien geprägte Energiesysteme erfordert in diesem Zusammenhang insbesondere sektorenübergreifende Modellansätze und Methoden. Die Analyse der Anwendbarkeit und Weiterentwicklung von Informationstechnologien, etwa Blockchain oder High-Performance-Computing, für den Einsatz in der Energieversorgung ist ein weiterer Arbeitsbereich der Abteilung.

Energieinformationssysteme und IT-Sicherheit

Durch die zunehmende Digitalisierung wird das Energiesystem zukünftig vermehrt mit Bedrohungen durch IT-Angriffe oder -Ausfälle konfrontiert sein, welche zu einer Gefährdung des sicheren Netz- und Systembetriebs führen können. Daher ist die Entwicklung von Werkzeugen und Handlungskonzepten für Planung, Betrieb und Überwachung konvergierter Energieinformationsnetze ein weiterer Eckpfeiler der Abteilung. Beispielsweise werden interdisziplinäre IT-Sicherheitstools und domänenspezifische Verfahren für Angriffsdetektion und IKT-Monitoring entwickelt.

Partnern aus der Wirtschaft und dem öffentlichen Sektor bieten wir:

• Planung und Betrieb von sektorengekoppelten und automatisierten Energiesystemen
• Simulation und Konzeptentwicklung zentraler und lokaler Energiemärkte
• Integration und Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (z.B. der Blockchain-Technologie) in Energiesystemen
• Cyber-physikalische Entwicklungsumgebungen und Erforschung zukünftiger Energieinformationsnetze
• IT-Sicherheitstechnologien zur Prävention, Detektion und Reaktion

Eine zielgerichtete, anwendungsorientierte sowie verantwortungsbewusste Gestaltung der Digitalisierung im Rückgrat der Bevölkerung und Wirtschaft – der Energieversorgung –kann aus unserer Sicht nur mit einem stark interdisziplinären Ansatz und dem gleichzeitigen Zugang zu fundiertem Wissen erfolgreich sein. Wir arbeiten daher in enger Kooperation mit weiteren Abteilungen des Fraunhofer FIT, anderen Fraunhofer-Instituten wie dem Fraunhofer FKIE, externen Partnern und insbesondere mit dem Institut für Elektrische Anlagen und Netze, Digitalisierung und Energiewirtschaft sowie dem Lehrstuhl Automation of Complex Power Systems der RWTH Aachen.

Das Rheinische Revier steht durch den Kohleausstieg vor einem tiefgreifenden Wandel. Speziell auf die Energiewirtschaft und die energieintensive Industrie kommen große Herausforderungen zu. Das Ende der Kohleverstromung, die Kopplung verschiedener Sektoren (z. B. Elektrizität, Wärme, Mobilität…) und die damit verbundene Digitalisierung stellen die Unternehmen vor veränderte Markt- und Rahmenbedingungen. Um diesen Wandel zu meistern und als Zukunftschance zu gestalten, fördern der Bund und das Land Nordrhein-Westfalen den Aufbau des »Fraunhofer-Zentrums Digitale Energie«. Ziel ist es, Grundlagen für technisch zuverlässige, vor Hackerangriffen sichere und wirtschaftlich attraktive digitalisierte Energieinfrastrukturen im Rheinischen Revier zu legen und in den Betrieb zu überführen. Das Zentrum wird vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT (Prof. Stefan Decker und Prof. Matthias Jarke) gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE (Prof. Peter Martini) sowie den Instituten IAEW (Prof. Albert Moser) und E.ON ACS (Prof. Antonello Monti) der Energietechnik an der RWTH Aachen aufgebaut.

Zur Website »Fraunhofer-Zentrum Digitale Energie«