Forschungsprojekte

Gemeinsam die Zukunft gestalten

Innovation durch Forschung

Als innovatives Unternehmen sind wir stolz darauf, aktiv an wegweisenden Forschungsprojekten teilzunehmen, die die Grundlagen für eine bahnbrechende Zukunft legen. Unser Engagement erstreckt sich über verschiedenste Bereiche, von Technologie bis hin zum Umweltschutz. Gemeinsam mit Ihnen gestalten wir aktiv die Zukunft, denn wir sind fest davon überzeugt, dass die besten Ideen entstehen, wenn unterschiedliche Perspektiven aufeinandertreffen.

Disego

Versorgungsqualität durch intelligente Netzautomatisierung

Die Elektrifizierung des Mobilitäts- und Wärmesektors und die starke Zunahme der EEG-Einspeisung durch Photovoltaik Anlagen stellt eine Herausforderung für Verteilnetzbetreiber dar, da die elektrischen Verteilnetze nicht für die zu erwartenden Lastzuwächse ausgelegt sind. Deswegen ist eine intelligente Netzautomatisierung erforderlich, um in zukünftigen Szenarien weiterhin eine hohe Versorgungsqualität zu gewährleisten, bei gleichzeitiger Minimierung des Netzausbaus durch optimale Netzausbaustrategien. Hierfür ist eine Netzzustandsüberwachung auf Nieder- und Mittelspannungsebene notwendig, sowie die Integration steuerbarer Anlagen, um im Bedarfsfall Lasten sowie Einspeisungen netzdienlich einzusetzen.

Expertise bündeln für eine zukunftsfähige Technologie

Die Digitalisierung des elektrischen Verteilnetzes, beispielsweise anhand einer Energie-Internet-of-Things-Plattform (eIoT) und der darauf aufbauenden Etablierung einer aktiven Netzführung durch Smart Grid Microservices, stellt einen notwendigen und möglichen Schritt dar. Im Projekt DISEGO arbeitet wir, die Stadtwerke Norderstedt, mit einem interdisziplinärem Verbund aus Forschung und Industrie zusammen. Gemeinsam bündeln wir unsere jeweilige Expertise, um eine zukunftsfähige Technologie zu entwickeln und in die Praxis zu überführen.

Energie-Internet-of-Things-Plattform

Im Verbundprojekt DISEGO wird eine Energie-Internet-of-Things-Plattform (eIoT) entwickelt, welche eine sichere und teil-automatisierte Steuerung des elektrischen Verteilnetzes ermöglicht.

1. Minimalinvasie Netzzustandsschätzung

Auf Basis von dynamischen Energiedaten aus dem Verteilnetz soll eine minimalinvasive und robuste Netzzustandsschätzung (State Estimation) bereitgestellt werden. Diese soll vor allem Betriebsmittelüberlastungen der Leitungen und des Transformators sowie Spannungsbandverletzungen anzeigen können.

2. Nachvollziehbare Bewertung von Handlungsempfehlungen

Auf Basis der qualitativ gelabelten Netzzustandsschätzung sollen nachvollziehbare Handlungsempfehlungen erstellt werden, welche dem Systemführer in der Leitwarte hinsichtlich der KI-Entscheidungsunterstützung nachvollziehbar visualisiert werden. Hierfür werden Methoden zur kontinuierlichen Verbesserung von Systemmodellen verteilter Energieanlagen entwickelt.

3. Manipulationssichere und drahtlose Kommunikationsanbindung

Es werden Ansätze für eine funkbasierte Kommunikation entwickelt, damit einzelne Module und Energiesysteme basierend auf einem manipulationssicheren Langreichweitenfunkprotokollkommunizieren können.

Interconnect (beendet)

Energie nachhaltig nutzen

Das Pilotprojekt Interconnect war für die Stadtwerke Norderstedt eine Weiterführung des Pilotprojekts NEW 4.0. Beim Pilotprojekt Interconnect ging es um die nachhaltige Stromnutzung für Ihr Zuhause. Mit Hilfe des vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik zertifizierten, intelligenten Messsystems sollten dynamische Tarife und effiziente Verbrauchsanpassungen erprobt werden. In Zusammenarbeit mit der EEBUS-Initiative und durch das Förderprojekt Interconnect der Europäischen Union nahmen 50 Einfamilien- und Reihenhäuser in Norderstedt an dem Projekt teil.

Das Hauptziel lag darin, das Stromnetzwerk mithilfe der variablen Umverteilung der Stromnutzung zu entlasten und Ideen zu finden, damit ein Ausbau des Stromnetzes in naher Zukunft nicht benötigt wird, da dies weder ökonomisch noch ökologisch sinnvoll ist. Damit verband das Projekt Interconnect sowohl innovative als auch nachhaltige Ansatzpunkte, aus denen sich Chancen und Ideen für die Zukunft entwickelten und wurden.

Im Allgemeinen ging es um die energieeffiziente und tarifoptimierte Steuerung von elektronischen, intelligenten Geräten, vor allem Wallboxen, Luftwärmepumpen und Weiße-Ware-Geräte (Geschirrspülmaschine, Waschmaschine, Wäschetrockner). Diese Steuerung wollten wir durch den digitalen Netzanschluss, das heißt mit dem vom BSI zertifizierten Smart Meter Gateway, mithilfe des lokalen Energiemanagements durchführen. Dadurch ergab sich ein Systemaufbau, mit dem die Stadtwerke Norderstedt Einfluss auf die Geräte im Haus hatten, um eine kostengünstige und effiziente Nutzung sowohl für den Endkunden als auch für die Stadtwerke Norderstedt zu erreichen.

Die Energiewende - ein Haus nach dem anderen: Gemeinsam mit Ihnen

In Deutschland befindet sich der Strommarkt derzeit in einem starken Wandel. Mit Hilfe von intelligenten Zählern und dynamischer Preisgestaltung bot das Pilotprojekt Interconnect die Möglichkeit zu testen, wie die Energiewende nachhaltig für die Zukunft gesichert werden konnte. Wir bauten ein intelligentes Netz auf, das half, das Beste aus den Strompreisen herauszuholen. Damit hielt der Kund:in nicht nur die Energierechnungen so niedrig wie möglich, sondern taten auch etwas für die Umwelt. In unserem Pilotprojekt boten wir Unterstützung für die Luftwärmepumpe, smarte Haushaltsgeräte und Wallboxen.

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Norddeutsche EnergieWende 4.0 (abgeschlossen)

Windstrom verbrauchen, statt Windräder abschalten

Windenergie ist in Schleswig-Holstein häufig zu viel vorhanden. Manchmal stehen Windräder still, weil niemand den Strom verbraucht, den der Wind gerade liefert und die Spannung im Stromnetz damit aus der Balance geriete. Wäre es nicht gut, wenn man den Überschuss an Energie sofort verbrauchen könnte? Lassen sich Verbräuche im Haushalt an die natürlichen Schwankungen anpassen? Das haben wir im Rahmen des Forschungsprojekts NEW 4.0 untersucht und 1.000 Testkundinnen und Kunden mit überschüssiger Windenergie beliefert. Das Projekt hat gezeigt: Es funktioniert! Ein weiterer Grund dafür, dass Windräder still stehen, ist, dass der Zeitraum ihrer Förderung ausläuft. Damit diese Windräder weiterlaufen können, haben wir zum 1. Januar 2021 unseren Ökostromtarif umgestellt: Wir beschaffen den Strom nun von diesen Windkraftanlagen und alle TuWatt Kundinnen und Kunden erhalten seitdem 100% Windstrom aus Schleswig-Holstein - statt wie bisher Wasserkraft aus Europa.

Norddeutsche Energiewende

Welche Rolle spielt Norddeutschland für die Energiewende? Vor welchen Herausforderungen stehen wir und wie können wir sie lösen? Und wie sieht die Energieversorgung von morgen aus? Diese Fragen beantwortet das Verbundprojekt NEW 4.0. "NEW" steht für die Norddeutsche EnergieWende und "4.0"« beschreibt die Schwelle zur vierten industriellen Revolution: die Digitalisierung, die auch für die Energiewende eine zentrale Rolle spielt.

Mehr als 60 Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik arbeiten in NEW 4.0 daran, den Weg zum Energiesystem der Zukunft zu ebnen. Ihr gemeinsames Ziel: Sie wollen zeigen, wie Schleswig-Holstein und Hamburg sich bis 2035 zu 100 Prozent mit Strom aus erneuerbaren Energien versorgen können – sicher, zuverlässig, gesellschaftlich akzeptiert und mit deutlichen CO2-Einsparungen. Gleichzeitig soll regenerativ erzeugter Strom auch für die Wärmeversorgung, den Verkehrssektor und für industrielle Prozesse verwendet werden. So wird aus der Stromwende eine richtige Energiewende, die alle Lebensbereiche umfasst. NEW 4.0 stärkt so die Zukunftsfähigkeit der Region und trägt maßgeblich zum Klimaschutz bei.

Das Projekt ist abgeschlossen

Im folgenden Abschnitt finden Sie sämtliche Ergebnisse des Forschungsprojektes NEW 4.0. Die Stadtwerke Norderstedt haben hier als Teilprojektpartner einen spannenden Aspekt - die „Implementierung eines dynamischen Haushaltstarifes“ - untersucht. Dabei haben mehrere Unternehmen mitgewirkt und Teiluntersuchungen und Ausarbeitungen erstellt.

Zudem haben wir mit zwei Universitäten und einer Hochschule zusammengearbeitet und zwei Master- und eine Bachelorarbeit zum Thema begleitet und die Prüfungen abgenommen.