Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE

Königstor 59, 34119 Kassel
Deutschland
Telefon +49 0561 7294-0
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Dieser Aussteller ist Mitaussteller von
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Hallenplan

Energy Storage Europe 2019 Hallenplan (Halle 8b): Stand H33

Geländeplan

Energy Storage Europe 2019 Geländeplan: Halle 8b

Ansprechpartner

Norbert Henze

Leistungselektronik und elektrische Antriebssysteme

Telefon
+49(0) 561 7294-219

E-Mail
norbert.henze@iee.fraunhofer.de

Matthias Puchta

Hardware-in-the-Loop Systeme, BaSiS - Battery Simulation Studio

Telefon
+49(0) 561 7294-367

E-Mail
matthias.puchta@iee.fraunhofer.de

Sascha Pogacar

Marketing & Kommunikation

Telefon
+49(0) 561 7294-395

E-Mail
sascha.pogacar@iee.fraunhofer.de

Unser Angebot

Produktkategorien

  • 06  Speichersysteme
  • 06.04  Test- und Simulationssysteme

Test- und Simulationssysteme

  • 10  Dienstleistungen
  • 10.08  Technische Dienstleister

Technische Dienstleister

  • 11  Forschung und Lehre, Fachverlage, Verbände/Organisationen
  • 11.01  Forschungsinstitute und Projekte

Unsere Produkte

Produktkategorie: Test- und Simulationssysteme

BaSiS - Battery Simulation Studio

Das BaSiS - Battery Simulation Studio ist eine Simulationsumgebung für Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien, die in der Entwicklung von Batteriesystemen eingesetzt werden kann, um aufwändige Messungen einzusparen und den Entwicklungsprozess zu beschleunigen. Das BaSiS-System wird in industrieller und vorindustrieller Forschung unter anderem von Automobil- und Batterieherstellern schon seit Jahren erfolgreich eingesetzt.
Das Echtzeit-Modul dieser Lösungen wird zur Emulation von Batterien (virtuelle Batterie) in realen Testumgebungen verwendet, um das Klemmenveralten realer Batterien für beispielsweise Hardware-in-the-Loop-Prüfstände (HIL) sehr präzise nachzubilden. Dadurch sind schnell und kostengünstig Hardwaretests möglich, die sonst nur sehr aufwändig und zeitintensiv zu realisieren sind.

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Produktkategorie: Forschungsinstitute und Projekte

Windenergie-Informations-Daten-Pool - Forschungs-Projekt

Der Windenergie-Informations-Daten-Pool (WInD-Pool) ist eine gemeinsame Erfahrungs- und Wissensdatenbank, welche die Windenergiebranche mit statistischen Analysen aus einer breiten Datenbasis bei ihren unternehmerischen Entscheidungen unterstützt und so perspektivisch hilft die Stromgestehungskosten zu senken.

Die entscheidenden Unterschiede zu anderen - vor allem firmeninternen – Datensammlungen sind einerseits die weitaus größere Datenbasis und andererseits die Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Teilnehmende Windparkbetreiber speisen Betriebs- und Instandhaltungsdaten in den WInD-Pool ein und erhalten als Gegenleistung ein regelmäßiges Reporting zur Performance ihrer Anlagen mit einem Vergleich (Benchmark) zur Gesamtheit. Gleichzeitig entsteht eine große Datenmenge die belastbare Performance- und Zuverlässigkeitsanalysen für den Aufbau einer Kennwertebibliothek erlaubt. Diese Kennwerte zum Betriebs- und dem Ausfallverhalten – insbesondere von kritischen Komponenten – erlauben eine Überprüfung bzw. Verbesserung von Instandhaltungsabläufen mit dem Ziel der Aufwandsreduzierung.

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Produktkategorie: Forschungsinstitute und Projekte

Transstabil-EE

Regelungsverfahren für große Wind- und Solarpaks zur Aufrechterhaltung der transienten Stabilität in zukünftigen Verbundnetzen

Schwerpunkte: Projektkoordination, Virtuelle Synchronmaschine für Windturbinen, Netzstabilität bei hoher Stromrichter-Durchdringung

Netzstabilität bei hoher Stromrichter-Durchdringung
Das Hauptziel ist die Entwicklung von Regelungsverfahren für Erzeugungsanlagen für Strom aus erneuerbaren Energien (EE-Einspeiser) und Lasten, die die Netzstabilität auch bei sehr hohen Anteilen von erneuerbarem Strom garantieren. Diese Verfahren sind notwendig, da die Durchdringung des Stromnetzes mit stromrichterbasierten Einspeisern und Lasten im europäischen Verbundnetz stetig ansteigt. Regelungsverfahren nach dem Stand der Technik sind auf einen Mindestanteil von konventionellen Kraftwerken angewiesen, die in Zukunft immer seltener benötigt werden um die Last zu decken. Diese sogenannte konventionelle Mindesterzeugung belastet das Klima und führt zu hohen Kosten. Andererseits sind Großstörungen mit Netzauftrennung wie die am 4.11.2006 oder 28.7.2003 mit den heutigen Regelungsverfahren bei regional hoher EE-Durchdringung nicht mehr sicher beherrschbar. Die im Projekt entstehenden Regelungsverfahren sollen dafür sorgen, dass der Netzbetrieb technisch unabhängig von konventionellen Kraftwerken wird, und somit die geplanten Ausbauziele der Erneuerbaren Energien realisiert werden können. Dabei liegt der Fokus im Projekt auf der transienten Stabilität im Kurzzeitbereich, d.h. von Null bis zu etwa dreißig Sekunden nach einem Stör-Ereignis.

Projektteam aus IEE, SMA und den Universitäten Rostock und Kassel
Das Projekt wird von den Partnern Fraunhofer IEE, der SMA Solar Technology AG, dem Fachgebiet Regelungs- und Systemtheorie der Universität Kassel und dem Lehrstuhl für Leistungselektronik der Universität Rostock gemeinsam durchgeführt. Das Fraunhofer IEE (Expertise Windturbinen, Stromrichter, Regelungstechnik) untersucht schwerpunktmäßig den Lösungsansatz der »virtuellen Synchronmaschine« für Windturbinen und koordiniert die geplanten experimentellen Untersuchungen. Das Team um Prof. Stursberg an der Uni Kassel bringt Expertise zum Thema der Modell-prädiktiven Regelung für Windparks ein. Beim Wechselrichterhersteller SMA werden Regelungsverfahren für Solarwechselrichter und Solarparks entwickelt, und in Rostock werden am Lehrstuhl von Prof. Eckel insbesondere Verfahren für leistungselektronisch angebundene Lasten untersucht. Die Partner sind am 18.6.2015 mit einem Kick-Off-Treffen in Kassel in die gemeinsame Projektarbeit gestartet.

Entwicklung von Regelungsverfahren und Demonstration im Testnetz
Das Entwickeln von  neuen Regelungsverfahren erfordert zunächst die Definition von Anforderungen sowie von Referenz-Szenarien, für die die Regler später zu validieren sind. Ein Szenario kann sich beispielsweise auf eine Großstörung beziehen, die zur Bewertung der neuen Verfahren simuliert wird (z.B. angelehnt an die Netzauftrennung am 4.11.2006). Weiterhin sind geeignete Modelle zum Entwurf der Regler sowie der nachgeschalteten Validierung zu erstellen. Ein  wesentlicher Anteil der Projektarbeiten entfällt auf die Entwicklung von Regelungsverfahren, die zunächst technologieunabhängig für Stromrichter erarbeitet werden. Im nächsten Schritt sind spezifische Erweiterungen für die jeweilige Anlagentechnologie, also beispielsweise für Windturbinen, Windparks, Photovoltaik-Parks oder regelbare Lasten zu ergänzen. Für die Untersuchungen werden bei SMA und am IEE Versuchsanlagen vorbereitet, an denen die Verfahren praktisch validiert werden können. Das Mittelspannungs-Testnetz am IEE wird so erweitert, dass ein skalierter Windpark mit den leistungselektronischen Komponenten von zwei Turbinen entsteht. Die Aerodynamik und Strukturdynamik der Windturbinen werden als virtuelle Systeme nachgebildet. Zudem sollen Verfahren für PV-Parks und regelbare Lasten eingebunden werden.

Erwartetes Ergebnis:
Stabiler Netzbetrieb auch ohne konventionelle Kraftwerke
Es werden einerseits neue Regelungsverfahren entwickelt, die den Netzbetrieb ohne konventionelle Kraftwerke ermöglichen sollen. Somit sind einerseits die Verfahren an sich Ergebnisse des Projekts, andererseits aber auch die Untersuchungen über den zukünftigen Betrieb von Stromnetzen mit hoher EE-Durchdringung, insbesondere hinsichtlich des weitgehenden Verzichts auf Synchronmaschinen.

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Produktkategorie: Forschungsinstitute und Projekte

Windenergie Report Deutschland

Der Windenergie Report Deutschland beschreibt anhand von Zahlen und Statistiken detailliert die bisherige Entwicklung der Windenergie in Deutschland. Er bietet zusätzlich einen Einblick in die aktuelle Situation der Windenergienutzung weltweit und liefert wertvolle Hintergrundinformationen zu aktuellen Themen der Windbranche. Der Report ist unterteilt in folgende Bereiche:

Windenergie im Eneuerbare-Energien-Mix
  • Entwicklung des Anlagenzubaus in Deutschland
  • Entwicklung der Windenergie weltweit
  • Netzintegration
  • Einspeisung und Erträge
  • Netzbetrieb und Netzausbau
  • Onshore
  • Technische Entwicklung der Anlagen
  • Windbedingungen
  • Betriebsergebnisse
  • Förderung und Vergütung
  • Offshore
  • Ausbau der Offshore-Windenergie
  • Technische Entwicklung der Anlagen
  • Windbedingungen
  • Betriebsergebnisse
  • Förderung und Vergütung
Im Anschluss an den Berichtsteil thematisiert der Windenergie Report Deutschland in Beiträgen von Wissenschaftlern des Fraunhofer IEE und von Gastautoren seit 2011 aktuelle Trends und Forschungsschwerpunkte. Die bisherigen Themen dieser „Special Reports“ umfassen:

Windenergie Report 2013

  • Geschäftsmodell Energiewende (Norman Gerhardt, Fabian Sandau, Carsten Pape)
  • Finanzierungsmodelle für erneuerbare Energien (Uwe Leprich, Uwe Klann)
  • Die technische Netzprüfung der Bundesnetzagentur (Dr. Swantje Heers, Thomas Dederichs, Achim Zerres)
  • Recycling von Windenergieanlagen (Prof. Henning Albers, Saskia Greiner)
  • Testbasierte Entwicklung von Anlagensteuerungen (Martin Shan, Dr. Boris Fischer)
  • Floating-Lidar-Systeme (Julia Gottschall, Gerrit Wolken-Möhlmann, Thomas Viergutz)

Windenergie Report 2012

  • Energiewende Nordhessen (Dr. Thorsten Ebert, Katharina Henke)
  • Direktvermarktung von Windenergie (Christoph Richts)
  • Systemdienstleistungen durch Windenergie (Prof. Dr. Lutz Hofmann, Sebastian Stock, Mariano Faiello, Lothar Loewer)
  • Weiterbetrieb von Windenergieanlagen (Jürgen Holzmüller)
  • Neue Ansätze in der Rotorentwicklung (Dr. Arno van Wingerde)
  • Akzeptanz der Offshore-Windenergienutzung (PD Dr. Gundula Hübner, Dr. Johannes Pohl)

Windenergie Report 2011

  • Windpotentiale und Windflächen onshore  (Dr. Stefan Bofinger)
  • Antriebskonzepte und getriebelose Windenergieanlagen (Dr. Jan Wenske)
  • Windmesstechnik (Tobias Klaas)
  • ORECCA – Meeresenergie (Dr. Jochen Bard, Fabian Thalemann)
  • Offshore Gründungsstrukturen (Dr. Rüdiger Ernst; Dr. Holger Huhn; Dr. Martin Kohlmeier; Prof. Dr. Raimund Rolfes; Prof. Dr. Peter Schaumann)
Mit dem jährlich erscheinenden Windenergie Report Deutschland und seinem Vorgänger, der WMEP‑Jahresauswertung, liefert das Fraunhofer IEE seit 1991 Informationen zur Entwicklung der Windenergienutzung. 2009 wurde der Report um die Offshore-Windenergie erweitert.

Der Windenergie Report Deutschland wird im Rahmen des Projekts Offshore~WMEP erstellt und seit 2012 vom Fraunhofer Verlag verlegt. Die gedruckte Version ist im Buchhandel erhältlich und kann beim Fraunhofer Verlag direkt bestellt werden.


Online steht der Windenergie Report Deutschland als PDF in Deutsch und Englisch zum kostenlosen Download als PDF bereit. Den Link und weitere Auswertungen zur Entwicklung der Windenergie finden Sie auf unserer Internetseite www.windmonitor.de/report.

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Über uns

Firmenporträt

Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel forscht für die Transformation der Energieversorgungssysteme und entwickelt Lösungen für technische und wirtschaftliche Herausforderungen. Es hat sich in den Geschäftsbereichen Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik etabliert.

Geschäftbereiche und Geschäftsfelder
Unternehmen aus den Branchen Energieversorgung, Windenergie, Photovoltaik, Bioenergie, Investment, Netzbetrieb, Energieelektronik und Energieinformatik bieten wir ein reichhaltiges, an die Bedürfnisse unserer Kunden anpassbares, Portfolio von Leistungen, Know-how und Produkten.

Mit Hilfe unserer technischen und operativen Angebote stehen wir unseren Kunden und Partnern aus Politik und Wirtschaft aktiv und kompetent zur Seite.

Energiewirtschaft
  •  Energiewirtschaftliche Analyse und Beratung
  • Energiemeteorologische Informationssysteme
  • Virtuelle Kraftwerke
  •  LiDAR-Windmessungen
  • Weiterbildung und Wissenstransfer

Energiesystemtechnik
  • Netzplanung und Netzbetrieb
  • Leistungselektronik und Gerätetechnik
  • Hardware-in-the-loop Systeme
  • Dezentrales Energiemanagement
  • Anlagentechnik
  • Mess- und Prüfdienstleistungen
Kompetenzfelder
Unsere Kompetenzfelder aggregieren die notwendigen Fähigkeiten zur Realisierung der Geschäftsbereiche. Sie umfassen sowohl die Kompetenzen und Erfahrungen unserer Wissenschaftler, deren Ausrüstung mit Laboren und Testeinrichtungen, ihre Vernetzung in der wissenschaftlichen Gemeinschaft sowie Patente und IPRs.

•   Energiewirtschaft und Systemdesign
•   Energiemeteorologie und erneuerbare Ressourcen
•   Energieinformatik
•   Energieverfahrenstechnik
•   Elektrische Netze
•   Geräte- und Anlagentechnik

Historie
Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE in Kassel ist 2018 aus dem Institutsteil Energiesystemtechnik des Fraunhofer IWES hervorgegangen.

Das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES bestand aus den Institutsteilen Windenergie (Nordwest) und Energiesystemtechnik (Kassel) und war 2009 aus dem ehemaligen Fraunhofer-Center für Windenergie und Meerestechnik CWMT in Bremerhaven sowie dem 1988 gegründeten Institut für Solare Energieversorgungstechnik ISET e.V. in Kassel hervorgegangen.

Das Fraunhofer IWES war seit der Gründung auf knapp 600 Mitarbeitende gewachsen. Beide Institutsteile hatten in ihrer strategischen Ausrichtung erfolgreich weitgehend unabhängige Profile entwickelt. Daher führt die Fraunhofer-Gesellschaft die Institutsteile ab Januar 2018 als eigenständige Institute fort. Ziel ist es, die inhaltlichen Ausrichtungen klarer für die Partner in Wissenschaft und Wirtschaft zu kommunizieren.

Mit der leicht geänderten Bezeichnung Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES wird das Fraunhofer IWES Nordwest mit Hauptsitz in Bremerhaven zukünftig firmieren. Es hat sich als Brancheninstitut für die Validierung von Entwicklungen in der Windenergie­anlagentechnologie etabliert.

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