Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Simulationssoftware optimiert Netze

30.03.2012
Bis 2020 sollen in Deutschland tausende Kilometer neuer Netze entstehen, um Strom aus erneuerbaren Energien noch stärker nutzen zu können.
Doch mit den neuen intelligenten Netzen (Smart Grids) steigen auch die Komplexität, Kosten und Anfälligkeit. Fraunhofer-Forscher haben nun eine Software entwickelt, mit der sich Transportnetze für Elektrizität, Gas und Wasser anhand numerischer Simulationen schon bei der Planung analysieren und optimieren lassen. Das macht den Um- und Ausbau für Netzbetreiber flexibler, spart Energie und Ausgaben und erhöht zudem die Sicherheit. Die Software zeigt Fraunhofer vom 23. bis 27.4. auf der Hannover Messe (Halle 7, Stand B10).

Fast jeden Winter sorgen Nachrichten über reduzierte Gaslieferungen aus Sibirien nach Europa für Schlagzeilen. Sieht man von politischen Gründen für eine Verknappung einmal ab, ist der Betrieb von Pipelines in strengen Wintern eine echte Herausforderung. Denn kühlt das Gas in den Rohren zu stark ab, verflüssigt es sich und kann nicht mehr so schnell strömen. Um die Temperatur des Gases immer in einem bestimmten Bereich zu halten, bedarf es eines komplexen Systems aus Verdichtern, Vorwärmern, Kühlern und anderen Elementen. Die Netzbetreiber überwachen den Zustand ihrer Leitungen permanent und planen Reaktionen auf mögliche Temperatur- und Druckänderungen im Voraus.

Bei Betrieb und Planung solch komplexer Netze hilft die neue Simulationssoftware des Fraunhofer-Instituts für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI namens MYNTS (Multiphysical Network Simulation Framework), die gemeinsam mit der Gruppe um Mathematikprofessorin Dr. Caren Tischendorf von der Universität Köln entwickelt wurde. Das Programm modelliert die Transportnetze als System von Differentialgleichungen. So lassen sich die Netze durch numerische Simulation flexibel analysieren und besser planen. Vor allem zeigt sich bei der Simulation sofort, wie sich Änderungen verschiedener Faktoren auswirken. So kann mit MYNTS beispielsweise berechnet werden, wie Temperaturschwankungen die Durchflussmengen verändern und wie der Ausfall von Teilnetzen die übrigen Netzkomponenten beeinflusst.

Flexible Planung von Gas-, Strom- und Wassernetzen

Interessant ist die Software auch für Smart Grids, deren Ausbau die Bundesregierung in den nächsten Jahren fördert. Denn die intelligente Vernetzung und Steuerung von Stromerzeugern, Speichern, elektrischen Verbrauchern und Netzbetriebsmitteln in Versorgungsnetzen zählen zu den größten wirtschaftlichen und umwelttechnischen Herausforderungen. So lässt sich mit Hilfe des Programms etwa der Ausgleich von Lastspitzen simulieren.

Ein Beispiel: Würde man Großabnehmer besser steuern und die Stromabgabe zeitlich anpassen, könnten Verbrauchsspitzen gekappt und der Verbrauch an elektrischer Energie dem Angebot angeglichen werden. Zu solchen Großabnehmern gehören etwa Wasserversorger. Eine Studie zeigt, dass in Industrieländern rund drei Prozent der insgesamt verbrauchten elektrischen Energie für die Wasserversorgung – insbesondere für Pumpen – verwendet wird. Eine schlaue Steuerung der Netze hätte also großes wirtschaftliches Potenzial: Bereits kleine prozentuale Einsparungen leisten einen großen Beitrag zugunsten der Umwelt.

Den erfolgreichen Einsatz von MYNTS konnten Clees und ihr Team bereits in mehreren Forschungsprojekten unter Beweis stellen, nun starten die ersten Projekte. Derzeit laufen Verhandlungen mit Firmen verschiedener Branchen über eine Lizenzierung der Software.

Mandy Kühn | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Prüfvorgänge servicefreundlich gestalten
20.04.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Modulare Steckverbinder in Snap-in-Rahmen
20.04.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher entschlüsseln, wie Pflanzen ihre Blätter abwerfen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

"Wächter des Genoms": Forscher aus Halle liefern neue Einblicke in die Struktur des Proteins p53

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie