Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe, Arbeitsgruppe Elektrische Anlagen
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ADRES-Concept - Konzeptentwicklung für ADRES - Autonome Dezentrale Regenerative Energie Systeme

Kurzfassung

Das Projekt ADRES-Concept behandelt die technische Machbarkeit von vollständig autonomen, dezentralen, regenerativen Energiesystemen.

Auf der Erzeugungsseite kommt das Projekt zu Ergebnissen bzgl. der Prognostizierbarkeit und Prognoseverfahren von Wind und Photovoltaik für österreichische Standorte. Weiters werden ausgewählte Energiewandler detailliert analysiert und in einer Simulationsumgebung erprobt. 

Verbrauchsseitig behandelt das Projekt die Segmente Haushaltsverbrauch, Heizbedarf für Gebäude sowie den Energiebedarf elektrischer Individualmobilität. Die Haushalte betreffend wurde eine umfassende Datenbasis mittels einer großangelegten Fragebogenerhebung erstellt. Begleitet wurden diese Analysen durch eine Messreihe von 30 vollständigen Haushalten, die bislang ebenfalls in keiner vergleichbaren Größe und Detaillierung vorlag. Mittels erstellten MATLAB-Simulationstools ist eine Lastprofilmodellierung der Haushalte nach diversen Kriterien (Haushaltsgröße, Gebäudeart, Wochentag, Saisonabhängigkeit) möglich. Die Gebäudestruktur wurde durch Modellierung mehrerer Gebäudearten einbezogen und der zukünftige Wärmeenergiebedarf ermittelt. Im Bereich Elektromobilität konnte ein Simulationstool zur Bestimmung von Lastgängen des Ladebedarfs bei unterschiedlicher Ladeinfrastruktur und Parametrierung erstellt werden. 

Ein weiteres Kernstück des Projekts ist die Energie- und Leistungsbilanzierung des Energiesystems. In einem ersten Schritt konnten Kriterien für eine günstige Zusammensetzung des erneuerbaren Erzeugungsmix (PV, Wind, Biomasse, Kleinwasserkraft) sowie der Speichergröße ermittelt werden. Für die Simulation und Auslegung unterschiedlicher Siedlungen in verschiedenen Regionen wurde ein einfach zu bedienendes und umfassendes Bilanzierungstool mit graphischer Benutzeroberfläche in MATLAB programmiert, aus welchem sich Erkenntnisse zur leistungsautonomen Energieversorgung gewinnen lassen. Ein weiterer Abschnitt beschäftigt sich mit der konkreten Energiespeicherauswahl entsprechend erforderlicher Eigenschaften. Bedeutend ist die ebenso durchgeführte Analyse im Echtzeitbereich bzgl. Leistungsbilanzierung des Energiesystems, das die Machbarkeit mittels Frequenzregelung behandelt.

Es wird gezeigt, dass die autonome Vollversorgung unter Annahme des heutigen Verbrauchsverhaltens technisch möglich ist, gegenüber vorhandenen Verbundnetzen auf Grund des wesentlich höheren Aufwands aber nicht wirtschaftlich erscheint. Der Umstieg auf ein Energieversorgungssystem mit hohem Anteil an erneuerbaren Energieträgern ist nur bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung und Energieeinsparung umsetzbar. Wichtig ist die Synergie von Nachhaltigkeit und Effizienz. Jede nichtverbrauchte Kilowattstunde muss auch nicht erzeugt oder gespeichert werden und führt zur höchsten Effizienz und Erleichterung der Bilanzierung.


ADRES-Datensatz

Im Zuge des Forschungsprojekts ADRES-Concept, unter der Leitung der Technischen Universität Wien (Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe), wurde ein Datensatz hochaufgelöster elektrischer Leistungs- und Spannungsverläufe von österreichischen Haushalten generiert. Die Messungen selbst wurden vom Verteilnetzbetreiber Energie AG OÖ Netz GmbH durchgeführt und die anschließende Validierung und Formatierung vom AIT - Autrian Insitute of Technology (Energy Department, Electric Energy Systems) vorgenommen.

Der entstandene ADRES-Datensatz beinhaltet die elektrischen Wirkleistungs-, Blindleistungs- und Spannungswerte je Phase mit einer Auflösung von einer Sekunde (Effektivwerte). Die Messungen wurden in Oberösterreich für 30 individuelle Haushalte durchgeführt. Der ADRES-Datensatz umfasst je Haushalt eine Winter- und eine Sommerwoche. Dabei wurden die Messwerte im Zeitbereich von September bis Dezember 2009 für die Wintermessung und Mai bis Oktober 2010 für die Sommermessung aufgenommen.

Anfordern der ADRES-Daten:

Wenn Sie die ADRES-Daten zu ausschließlich wissenschaftlichen Zwecken unter den vorgegebenen Bedingungen verwenden möchten, dann senden Sie bitte eine E-Mail mit Ihren Kontaktdaten und dem gewünschten nicht-kommerziellen Verwendungszweck (z.B. Projektnutzung: "SMART ELECTRIC MOBILITY - Speichereinsatz für regenerative elektrische Mobilität und Netzstabilität", NE2020, 2.AS, FFG-Projekt-Nr. 821886) an adres@ea.tuwien.ac.at. Bevor Sie jedoch den ADRES-Datensatz anfordern, lesen Sie bitte die nachstehenden Nutzungsbedingungen sorgfältig durch.

NUTZUNGSBEDINGUNGEN FÜR DIE VERWENDUNG DER ADRES-DATEN (Deutsch)

TERMS OF USE FOR THE ADRES-DATASET (English)

Nach Prüfung Ihrer Angaben wird Ihnen ein Link zum Download der Daten zugesandt. ACHTUNG: ~500MB große Datei (Systemempfehlung: 64Bit MATLAB-Version und 4GB RAM)!


Projektkonsortium

Projektleitung:

  • TU Wien - Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe

Projektpartner:

  • TU Wien - Institut für Thermodynamik und Energiewandlung
  • Österreichisches Forschungs- und Prüfzentrum Arsenal GmbH, AIT, Geschäftsfeld Nachhaltige Energiesysteme
  • Infineon Technologies Austria AG
  • Austrian Power Grid AG
  • Wien Energie Stromnetz GmbH
  • Energie AG Oberösterreich Netz GmbH
  • EVN AG
  • Burgenländische Elektrizitätswirtschafts AG (BEWAG)

Publizierter Endbericht

Einfalt, A., et al.: Konzeptentwicklung für ADRES - Autonome Dezentrale Erneuerbare Energie Systeme, FFG-Forschungsprojekt, Energie der Zukunft, 1. AS, Projektnummer: 815674, Endbericht, Wien 2011.

Laufzeit/Fördergeber

Von 01/2008 bis 12/2010

Dieses Projekt wurde aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „Energie der Zukunft“ durchgeführt.


Dieses Projekt ist folgenden Forschungsgebieten zugeordnet: