Smart Grids und autonome Unterwasserfahrzeuge

Mit einer Investitionssumme von über zwei Millionen Euro findet die bisher größte Einzelinvestition am Fraunhofer AST ihren Abschluss. Gefördert durch das Konjunkturpaket I und die Fraunhofer-Gesellschaft ist dabei neben einem modernen Forschungsbecken für autonome Unterwasserfahrzeuge auch ein intelligentes Energienetz entstanden, das moderne Speichersysteme mit erneuerbaren Energien und flexiblen Stromverbrauchern verknüpft.

Forschungsplattform „Intelligente Energiesysteme“

Der steigende Anteil dezentraler, fluktuierender Einspeiser aus Wind- und Sonnenenergie stellt die heutigen Stromversorgungssysteme vor große Herausforderungen. Nur mit einer intelligenten Verknüpfung von Erzeugung, Netzen und Verbrauchern mit ganzheitlichen Systemlösungen kann ein weiterer, deutlicher Ausbau der erneuerbaren Energien gewährleistet werden. Mit der Forschungsplattform „Intelligente Energiesysteme“ können dabei Zukunftsthemen wie Energiespeicher, Elektromobilität und steuerbare Verbraucher untersucht werden. Herzstück der Anlage ist eine 100 kWh Redox-Flow-Batterie, die beispielsweise ausreicht, um einen Vier-Personen-Haushalt fast 10 Tage autark mit Energie zu versorgen. Besonderes Augenmerk legen die Energieforscher am Fraunhofer AST jedoch auf das Netz. Dabei wurden so genannte Phasen-Messgeräte im Verteilernetz der Stadtwerke Ilmenau installiert, mit denen der Netzzustand sehr genau kontrolliert werden kann. „Die modernen leittechnischen Systeme erlauben uns beispielsweise, die gesamte Anlage wahlweise im Insel- oder Netzbetrieb zu fahren“, erläutert Projektingenieur Steffen Nicolai. Mit der datentechnischen Anbindung an das IuK-Energie-Labor können die Forscher leistungsfähige Energiedatenmanagementsysteme und Optimierungswerkzeuge entwickeln, ein Geschäftsbereich, in dem das Fraunhofer AST bereits seit über 10 Jahren erfolgreich am Markt aktiv sind. Aber auch für die Forschung ist eine hervorragende Plattform entstanden. Schon heute beteiligt sich das AST am E-Energy-Leuchtturmprojekt „eTelligence“, bei dem Großverbraucher wie etwa ein Kühlhaus dazu dienen sollen, überschüssige Windenergie zwischenzuspeichern. In der Thüringer Pilotstudie RESIDENS wird derzeit ein leistungsfähiges Stromportal entwickelt, über das Endkunden ihren aktuellen Stromverbrauch, entstandene Kosten und verschiedene Umweltdaten abrufen können. „Mit der Forschungsplattform können wir unser Know-How im Bereich intelligenter Energiesystemtechnik weiter ausbauen und gezielt für zukünftige Forschungsprojekte einsetzen“, erklärt Dr. Peter Bretschneider, stellvertretender Leiter des Fraunhofer AST.

Forschungsplattform „Maritime Systeme“

Schon seit fast einem Jahrzehnt engagieren sich die Fraunhofer-Forscher im Bereich maritime Systemtechnik. „Unser Fahrzeugpool konnte bisher nur unter stark schwankenden Einsatzbedingungen in den heimischen Talsperren getestet werden. Mit dem neuen Forschungsbecken kann der Aufwand zum Test unserer Führungssoftware entscheidend reduziert werden“ erklärt Dr. Torsten Pfützenreuter, Leiter des Geschäftsfeldes Maritime Systeme. Das neue Forschungsbecken misst 8 mal 12 Meter und ist 3 Meter tief. Forschungsthemen sind unter anderem die Kommunikation mehrerer Fahrzeuge im Schwarm sowie die Inspektion und Manipulation von Objekten unter Wasser mittels intelligenter Führungssysteme. Insgesamt verfügt das Fraunhofer AST über drei Forschungsfahrzeuge: Das Taucherassistenzsystem „Seebär“, das Unterwasserfahrzeug „Seewolf“ sowie die Experimentalplattform „ExAUV“. Alle Fahrzeuge sollen in den nächsten Jahren mit autonomen Fähigkeiten über ein speziell entwickeltes Führungssystem erweitert werden. Besonders stolz sind die Ilmenauer Forscher auf das TIETeK-Projekt: Dabei soll ein tiefseetauglicher Demonstrator für Tauchtiefen bis zu 6000 Meter entwickelt werden, dessen Steuerungssoftware vollständig aus Ilmenau stammt.