Smart Grids, Anlageneffizienz & Co.: Das Energy Analytics & Solution Lab (EAS-Lab), angesiedelt am Department Automatisierungstechnik der FH CAMPUS 02, forscht an neuen Lösungen, um Erneuerbare Energie effizient zu gewinnen und zu verwerten.
Leiter des Energy Analytics & Solution Lab (EAS-Lab)
Die wichtigste Forschungspartnerin ist bereits hellwach: die Sonne. Am Tag unseres Besuchs strahlt sie kraftvoll auf die PV-Module auf der Rückseite des Rosenhofs an der FH CAMPUS 02 in Graz. „Photonensammler“ nennt Gernot Hofer, Leiter des Energy Analytics & Solution Lab (EAS-Lab), die Module liebevoll. Drei unterschiedliche Modultypen gewinnen hier solare Energie – darunter auch ein neuartiges bifaziales Modul, dessen Solarzellen auf beiden Seiten Energie produzieren können. „Ein aktuelles Forschungsprojekt vergleicht die Effizienz der unterschiedlichen Systeme“, erklärt Hofer. Nur ein Projekt unter vielen, die hier am EASLab, einem elektrotechnischen Energielabor, derzeit stattfinden. Allen gemeinsam: die Lösung energietechnischer Zukunftsfragen. Konkret: Wie lässt sich künftig Erneuerbare Energie, vor allem aus Photovoltaik, effizient gewinnen und verwerten? „Das beginnt bereits bei der Frage der Messung des aktuellen Energieverbrauchs. Nur wenn ich mein Energieprofil kenne und weiß, wann ich wie viel elektrische Energie und Wärme verbrauche, kann ich daraus sinnvolle Handlungen ableiten“, so Hofer. Typisches Beispiel: Das Analysieren der Spitzenlast in Haushalten oder Betrieben – etwa am Morgen, wenn viele Verbraucher gleichzeitig laufen. „Kenne ich das genaue Muster, kann ich im zweiten Schritt versuchen, bestimmte Lasten zu verschieben. Die Methoden, die uns helfen, das Lastmanagement zu verbessern sind Gamification-Tools oder KI.“ Weiterer Schwerpunkt des Labs: die Steigerung der Effizienz von PV-Anlagen. „Es gibt bis dato keine unabhängige automatisierte Lösung, die die Leistungsfähigkeit von PV-Modulen und Wechselrichtern kontinuierlich misst und überprüft.
ENERGY ANALYTICS & SOLUTION LAB Das digitale Energieforschungslaboratorium ist auf zwei Standorte verteilt: FH CAMPUS 02 (Department Automatisierungstechnik) sowie FH Joanneum in Kapfenberg Ziel: Wesentliche Bereiche der bestehenden und zukünftigen Energiewertschöpftungskette unter Laborbedingungen zu analysieren und weiterzuentwickeln. www.campus02.at
Die Wartung durch Techniker*innen vor Ort gerade bei Großanlagen ist teuer und defekte Module mit Leistungseinbußen sind schwer zu detektieren. Gemeinsam mit einem Partner entwickeln wir gerade eine Lösung für dieses Problem und sehen darin großes Marktpotenzial“, so Hofer, dessen Lab auch an einem weiteren Schlüssel für die Energiewende arbeitet: Smart Grids. „Durch den Boom Erneuerbarer Energie werden immer mehr Haushalte zu ,Prosumern‘, also zu Energieproduzenten und -konsumenten. Der rasche Wechsel von Einspeisung und Bezug von Energie bedeutet eine enorme Herausforderung für die Netzstabilität und erhöht die Blackoutgefahr“, so Hofer. Entgegenwirken könnte man mit dezentralen Verbünden von Haushalten, die sich innerhalb ihres Systems gegenseitig elektrische Energie und Wärme liefern – sogenannten Smart Grids. Beispiel: Haushalt A produziert mehr elektrische Energie, als er gerade braucht, und heizt damit etwa den Boiler von Haushalt B oder lädt das E-Auto von Haushalt C, statt die Energie ins öffentliche Netz zu speisen. „Eine Win-win-Situation für die Haushalte und das Netz“, betont Hofer. „Das Problem bislang war, dass die einzelnen Systeme für sich genommen zwar smart sind, aber miteinander nicht kommunizieren können, da sie meist von unterschiedlichen Herstellern stammen.“ Der Clou der Lösung im EAS-Lab? „Wir machen diese Systeme ‘kompatibel’ und bringen sie dazu, miteinander zu sprechen. Dafür und für alle anderen Fragen haben wir hier am Department Automatisierungstechnik alle Kompetenzen, die wir brauchen – das gebündelte Know-how aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik macht unser Labor für die Entwicklung von Lösungen für die Energiezukunft einzigartig.“
Eine Serie in Kooperation mit der FH CAMPUS 02
Foto: Oliver Wolf
