Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Herausragende Leistungen im Bereich der Energieforschung gewürdigt

28.07.2014

Professor Gerd Heilscher wird für seine Forschungsarbeiten über „Intelligente Stromnetze für die Energiewende“ mit dem Wissenschaftspreis der Stadt Ulm ausgezeichnet.

Die Stadt Ulm vergibt den mit insgesamt 15.000 Euro dotierten Wissenschaftspreis jährlich für hervorragende wissenschaftliche Leistungen von Personen oder Forschungs- und Arbeitsgemeinschaften, die eine Verbindung zur Universität oder zur Hochschule Ulm haben.

Der Energieforscher der Hochschule Ulm teilt sich den Preis mit der Universitäts-Professorin Tanja Weil, die für ihre Forschungsleistung in der biologisch orientierten makromolekularen Chemie geehrt wurde.

Gerd Heilscher wurde im Oktober 2006 auf die Stiftungsprofessur „Energiedatenmanagement dezentraler regenerativer Energiesysteme“ in der Fakultät Produktionstechnik und Produktionswirtschaft berufen. Die Lehrgebiete des 51jährigen Familienvaters umfassen Energiedatenmanagement, Elektrische Netze, Photovoltaik, Regenerative Energiesysteme und Energiewirtschaft. Träger der Stiftungsprofessur waren die Solarstiftung Ulm/Neu-Ulm in Kooperation mit den Stadtwerken Ulm/Neu-Ulm.

Heilschers Forschungsgebiet „Intelligente Stromnetze für die Energiewende“ markiert eine der Schlüsseltechnologien für die Integration regenerativer Energien, wovon der Erfolg der Energiewende und damit die Realisierung einer nachhaltigeren Energieversorgung wesentlich abhängen. „Intelligente Netze“ müssen flexibel auf die wechselnde Intensität von Energieeinspeisung durch verschiedene Quellen reagieren können.

Eine öffentlich wenig diskutierte Folge der verstärkten Nutzung regenerativer Energien und ihrer Einbindung in moderne Gebäudekonzepte ist, dass gerade die lokalen Netze in ihrer heutigen Form für die dezentrale Einspeisung durch Solaranlagen nicht geplant sind.

Ursprünglich werden Verteilnetze zentral gesteuert und sind darauf ausgerichtet, dass der Verbraucher Energie für Herd, Waschmaschine und andere Geräte bezieht. Heute schicken Haushalte nun aber selbst Strom in die Leitungen hinein, so dass die Energieströme in zwei Richtungen fließen.

Als national und international anerkannter Experte für intelligente Stromnetze leistet Gerd Heilscher, der Elektrotechnik in München und Regenerative Energiesysteme in Oldenburg studiert hat, einen entscheidenden Beitrag für die nachhaltige Entwicklung der lokalen Energiewirtschaft in Ulm. Im engen Austausch mit dem Kooperationspartner, der Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm Netze GmbH, verfolgt er die Fragestellung: „Was kostet ein intelligentes Stromnetz für Ulm?“

Zentrale Forschungsthemen, um fundierte Antworten auf diese Frage zu finden, sind die Analyse von Stromverteilnetzen, die Nutzung von Intelligenten Zählern als Kommunikationsbausteine, die Weiterentwicklung der Energie-Meteorologie und die Qualitätssicherung von Solarstromanlagen.

Das Zusammenwirken dieser Faktoren untersucht Gerd Heilscher mit einem Forschungsteam aus zwei Doktoranden und vier Mitarbeitern seit 2011 in einem „realen Forschungslabor“ in Ulm-Einsingen, das 2013 um das Gebiet Senden-Hittistetten erweitert wurde. Unter anderem werden hier für die Netzanalyse und die Netzplanung Wohnhäuser mit „Smart Metern“ ausgestattet, Energiezählern für Strom und Gas, die dem Anschlussnutzer exakt den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit anzeigen. Aus den Messdaten erhält das Forscherteam unter Anderem wichtige Erkenntnisse über Stromnetzbelastungen und Spannungsänderungen bei hoher Photovoltaik-Einspeisung.

Folgende Erkenntnisse konnten bereits aus den realen Forschungslaboren gewonnen werden:


• Mit der vollständigen Nutzung aller gut geeigneten Dächer in den Testgebieten liefern die Solarstromanlagen in einem Jahr doppelt so viel Energie wie von den Bewohnern vor Ort benötigt wird. Das führt immer öfter dazu, dass der Strom die Richtung ändert und die Häuser mit Solarstromanlagen auch die Bewohner in der Umgebung mit versorgen.

• Wenn alle Dächer mit Solarmodulen belegt sind, wird die Spitzenleistung der Solarstromanlagen fünf bis zehnmal so hoch wie die maximale Belastung des lokalen Stromnetzes heute. Die Netzplanung, also die Auslegung von Kabeln und Transformatoren in einem Verteilnetz, muss sich deshalb in Zukunft an der maximalen Einspeisung der Solaranlagen orientieren.

• Mit der Einspeisung von Solarstrom steigt die Spannung im Verteilnetz. Die neuen Intelligenten Zähler können dabei helfen diesen Spannungsanstieg im Blick zu behalten und aktuelle Informationen des Netzzustands zurück an die Leitwarte der SWU zu liefern.

• Die Netzberechnungen für Einsingen und Hittistetten lieferten auch konkrete Antworten auf die Fragen wie viel Solarstromanlagen in den bestehenden Stromnetzen zusätzlich installiert werden können und welche Maßnahmen des Netzausbaus danach am wirksamsten und am kostengünstigsten sind.

• Der Durchzug von Wolken führt zu schwankender Solareinstrahlung und damit auch zu schnellen Änderungen der Solareinspeisung. Mit sekündlichen Messungen über mehrere Jahre konnte nachgewiesen werden, dass die Spannung deshalb bereits heute im Verteilnetz schwankt. Die schnellen Änderungen der Spannung auf Grund der Wolken sind aber vergleichbar mit den bisher wenig beachteten schnellen Änderungen der Energienutzung und stellen heute noch kein Problem dar.

Die aktuelle Herausforderung für Gerd Heilscher besteht nun darin die bisherigen Ergebnisse aus den Reallaboren in Einsingen und Hittistetten auf über 1000 Netzabschnitte in Ulm zu übertragen. Erst dann können die gesamten Kosten der Energiewende im Stromverteilnetz in Ulm berechnet und die weiteren Schritte zum Aufbau eines intelligenten Netzes abgestimmt werden.

Wie viel Solarstrom oder Warmwasser könnte von meinem Dach kommen?
Das konkrete Ergebnis der Arbeit von Professor Heilscher steht bereits heute allen Bürgern in Ulm auf der Internetseite der Stadt Ulm zur Verfügung unter:

www.ulm.de/leben_in_ulm/bauen_wohnen/solarkataster.126035.3076,3665,4271,126035.htm  

Unter dem Punkt „Solarkataster Ulm“ geht es dann zur App mit der entsprechenden Kartenübersicht.

Monica Natale | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Sechs innovative Projekte sind im Rennen um den begehrten European Health Award 2017
17.08.2017 | European Health Forum Gastein

nachricht ERC-Grants: Fünf neue Projekte an der LMU
11.08.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie