Projekte im iBIS-Umfeld

Es folgt eine Vorstellung ausgewählter Projekte, welche im Rahmen von iBIS bereits durchgeführt worden sind oder sich in der Umsetzungsphase befinden.

Dabei ist zwischen Projekten zu unterscheiden, welche unmittelbar der Anwendungsdomäne E-Energy zuzuordnen sind und solchen, die in den definierten Methodenbereich eingebunden sind.



Anwendungsdomäne E-Energy

NOVAgent

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NOVAgent - INnovative Planung und multikriterielle Optimierung für Verteilnetze zur Einbettung von Elektromobilität und dezentralen elektrischen Speicherlösungen auf Basis Agentenbasierter Multiskalensimulation

Ausgangslage

Die Elektromobilität verändert die durch zunehmende Volatilitäten gekennzeichnete Versorgungsaufgabe der Verteilnetzbetreiber und erhöht die Planungsunsicherheiten deutlich.

Dabei fällt der divergenten und großen Bandbreite möglicher Markthochlaufszenarien und räumlicher Durchdringungsgrade von Elektrofahrzeugen eine wesentliche Rolle zu. Die zunehmende Integration einer großen Anzahl dezentraler, erneuerbarer Energieerzeuger in Verbindung mit sinkenden Netzbudgets hat die Betreiber von Verteilnetzen in den letzten Jahren bis heute vor neue Herausforderungen gestellt. Zusätzlich rückt der Luft- und Klimaschutz die Notwendigkeit zur Emissionsreduktion durch die Transformation des Verkehrssektors mittels der Sektorkopplung von Straßenverkehr und elektrischer Energieversorgung in den Fokus und lässt die Anforderungen an elektrische Verteilnetze in den kommenden Jahren weiter steigen. Die Komplexität der Verteilnetzplanung nimmt hierdurch erheblich zu: Während der konventionellen Planung nur wenige Extremfälle zugrunde liegen, ist die Versorgungsaufgabe künftig zunehmend örtlich differenziert und kundenspezifisch zu betrachten. Darüber hinaus ist der Abruf zeitlicher & technischer Flexibilitäten bereits im Planungsprozess zu berücksichtigen, um einen bedarfsgerechten Netzausbau. Schließlich ist die divergente Bandbreite der unterschiedlichen Erzeugungs-, Speicher- und Verbrauchsszenarien netzplanerisch agil zu bedienen und in einer risikobasierten Maßnahmenpriorisierung zu adressieren.

Projektbeschreibung

NOVAgent stellt sich den Herausforderung durch die Beschreibung der divergierenden Rahmenbedingungen und die Vorhersage des ortsspezifischen Investitionsverhaltens in Elektrofahrzeuge und Speicherlösungen mittels Data Mining Methoden auf Grundlage soziodemografischer & soziogeografischer Daten. Die Bewegungs- und Verbrauchsprofile der NutzerInnen und deren multidimensionale Interaktion definieren die zukünftigen Erzeugungssituationen und  Versorgungsaufgaben zeit- und ortsscharf in Form von Hotspot-Analysen und werden durch agentenbasierte Simulationen wahrscheinlichkeitsgewichtet gewonnen. Die Ergebnisse ermöglichen auf der Handlungsebene die Verbindung von Raum- und Netzplanung, wodurch sich optimale Ladeinfrastrukturen ermitteln und priorisierte kostenoptimale Handlungsempfehlungen für die Verteilnetzplanung ableiten lassen.


Projektlaufzeit: Juni 2019 - Juni 2022
Ansprechpartner: Prof. Dr. Christoph Engels, BSc Stefan Tübben
Förderer:

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Agent.GridPlan

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Die aktuellen Herausforderungen der Energiewende beeinflussen die Versorgungsaufgabe in den Verteilnetzen signifikant und setzen eine Berücksichtigung im Planungsprozess voraus. Während die bisherige Planungspraxis zur Überdimensionierung der Netze neigt, wird in dem Forschungsvorhaben ein ganzheitlicher Ansatz zur Verteilnetzplanung entwickelt, der die Berücksichtigung der gestellten Anforderungen und Flexibilitäten bei gleichzeitig optimierten Investitionen ermöglicht.

Die vorgesehene Kombination aus einer agentenbasierten Zeitreihensimulation und einer risikobasierten Ausbauplanungsoptimierung unter Berücksichtigung der Altersstruktur der bestehenden Betriebsmittel verspricht die Möglichkeit, die aus der Energiewende resultierenden Anforderungen angemessen zu bewerten. Durch eine agentenbasierte Modellierung der einzelnen Netznutzer kann der Netznutzungsbedarf unter Berücksichtigung mehrdimensionaler Abhängigkeiten abgeschätzt und die möglichen Entwicklungspfade durch Variation der Szenarien bewertet werden. Die entstehenden Auslastungssituationen werden anschließend statistisch ausgewertet und eine optimierte Investitionsstrategie ermittelt. In dem Optimierungsprozess werden konventionelle Netzausbauoptionen gegenüber einem Flexibilitätsabruf bewertet und die optimierte Netzerweiterungsstrategie in die Zeitreihensimulation überführt. Durch diese Rückkopplung ist erstmalig eine detaillierte Evaluierung der Optimierung möglich.



Projektlaufzeit:
April 2016 – April 2019
Projekt-Homepage: http://www.agent-gridplan.net
Ansprechpartner: 
Prof. Dr. Christoph Engels, BSc Philipp Zängerling
Förderer:

Förderer EU - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung



Guided AB (Guided Autonomic Building)

Beschreibung: Forschungsgegenstand des Projektes GUIDED AB ist die Verbesserung von Energieeffizienz, Komfort, Sicherheit und Lebensqualität durch intelligente Gebäude- und Heimvernetzung mit einer Dual-Reality Dienst- und Assistenzplattform für autonome, vernetzte und ressourceneffiziente Wohngebäude (Smart Buildings) mit individueller Dienstleistungs- und Benutzerintegration. GUIDED-AB adressiert insbesondere die gemeinschaftliche Entwicklung von intelligenten autonomen Systemen, die über intelligente Netze miteinander (M2M) und mit den Nutzern über ein IOT-Interface als Schnittstelle zur Gebäudeautomation interagieren. 

Projektpartner: Hager, DFKI, FH Dortmund IKT (Prof. Kunold), IS-Predict, Interactive, QBus, Scheer Management

Laufzeit: bis 10.2016

 

IO.Netz

Beschreibung: Im BMWi Projekt IO.Netz werden nutzerzentrierte Werkzeuge zum Auffinden von betriebswirtschaftlich umsetzbaren und technisch geprüften Entwicklungswegen hin zu optimierten Zielnetzen für die zukünftigen Stromübertragungs- und Verteilungsanforderungen entwickelt und bereitgestellt. Die Bündelungen aller investiven Maßnahmen seitens des Netzbetreibers heben synergetische Effekte, die einerseits die Versorgungsqualität, auch unter zunehmender Fluktuation in den Netzen, aufrecht erhalten und andererseits die Investitionskosten minimieren.

Projektpartner: FH Dortmund (Prof. Engels, Koordinator; Prof. Kienle), TU Dortmund, ie3 (Prof. Rehtanz), Westfalen Weser Ems Verteilnetz GmbH (Dr. Jendernalik), intulion GmbH, Dortmund (Dipl.-Inform. Willmes), entellgenio GmbH, München (Dr. Spitzer)

Laufzeit: bis 02.2015

 

INES

Beschreibung: Das Forschungsprojekt INES befasst sich mit den Themen intelligent network switching sowie Lastverteilung in Smart Grids und Smart Buildings. Privathaushalte mit ihren relevanten elektrischen Energieverbrauchern werden innerhalb des Smart Grids zu logischen Gruppen zusammengefasst und über ein Aggregatorsystem über zeitlich gestufte Tarife und Lastbegrenzungen gesteuert. Der Energieverbrauch und der Einsatz der Verbrauchsgeräte erfolgt in den Haushalten jeweils autonom über einen Smart Energy Controller SEC und Smart Meter. Das Aggregatorsystem schaltet keine Geräte direkt sondern beschränkt sich auf Vorgaben. Der SEC kann vom Energiekunden parametriert werden und optimiert in diesen Grenzen den Energieverbrauch im jeweiligen Haushalt.

Projektpartner: RWE, Siemens AG, Obuda University Budapest, Fachhochschule Südwestfalen,  FH Dortmund

Laufzeit: bis 12.2014

 

E-De-Ma

Beschreibung:  In diesem Projekt steht die Entwicklung und Demonstration eines Energiemarktplatzes mit der intelligenten Steuerung von Verbrauchs- und Erzeugungsgeräten mit Hilfe von IKT-Gateways und Smart Metern im Vordergrund, die spezielle intelligente Geräte in Haushalten steuern. Ein Großversuch mit Energiekunden ist wesentlicher Bestandteil des Forschungsprojektes.

Projektpartner: RWE, Siemens, SWK, Prosyst, Miele, Ruhr-Universität-Bochum, TU Dortmund, FH Dortmund (Prof. Kunold), Universität Duisburg-Essen

Laufzeit: bis 06.2013

 

EENEAS

Beschreibung: Das Forschungsprojekt EENEAS hat die Entwicklung und Demonstration eines E-Energy Assistenzsystems zur Visualisierung des Energieverbrauchsprofils beim Endkunden unter Verwendung von Smart Metern zum Ziel. Dem Energiekunden wird die Möglichkeit eröffnet, seine persönlichen Lastprofile in verschiedenen Betrachtungsintervallen zu visualisieren, wobei die Messwerte mit Methoden der digitalen Signalverarbeitung aufbereitet und der Energieverbrauch über geeignete Kennwerte transparent dargestellt wird. Durch geeignete Information über IKT-Endgeräte, wie Smartphones, Tablet PC u.ä. sollen Effizienzpotenziale in der Wohnung angezeigt und greifbar gemacht werden.

Projektpartner: DEW21, Lackmann, Fachhochschule Südwestfalen,  FH Dortmund

Laufzeit: bis 12.2012

 

e-energy@home

Beschreibung: Das Forschungsprojekt e-energy@home verfolgt die Idee der dynamischen Laststeuerung bei Energiekunden mit dem Ziel der Einsparung von Regelenergie durch Demand Side Management. Entwickelt wird ein IP basiertes Inhousesystem beim Energiekunden, dass bei Beachtung bestimmter Restriktionen und Tarifvorgaben über Komponenten der Homeautomation und IT-Endgeräte sowie Smart Meter eine zeitoptimierte Steuerung konventioneller Hausgeräte erlaubt.

Projektpartner: RWE, Hager GmbH, FH Dortmund (Prof. Kunold), Fachhochschule Südwestfalen

Laufzeit: bis 12.2011

Methodenbereich

Graduiertenkolleg 1855

Beschreibung: In diesem DfG-Graduiertenkolleg steht die Qualifizierung von Doktoranden auf dem Gebiet der „Diskreten Optimierung technischer Systeme unter Unsicherheit“ im Vordergrund. Entwickelt werden Methoden zur Lösung von Optimierungsproblemen bei technischen Systemen,  in denen zahlreiche Konfigurations- und Entwurfsentscheidungen getroffen werden müssen.

Laufzeit: 01.10.2013 – 30.09.2018

 

Integra_et_Klima

Beschreibung: Entwicklung und Evaluation von Schulungsmaterialien für Migrantinnen / Migranten im Rahmen von Integrationskursen und der berufsbezogenen Weiterbildung.

Laufzeit: 01.01.2015 - 31.12.2017

 

Ebiss - Eyetrackingbasiertes Interaktionsmanagement synchroner Schriftkommunikation

Beschreibung: Ein von der DFG gefördertes Projekt zur Untersuchung synchroner Schriftkommunikation unter der Zuhilfenahme von Sensoren zur Blickbewegungsverfolgung.  Ziel des Forschungsprojektes ist es, Maßnahmen zur adäquaten Unterstützung des Benutzers zu identifizieren und diese über die Benutzeroberfläche zielgerichtet anzuwenden. Insbesondere wird dabei eruiert, wie sich die gängige Sprachhandlungskoordination aus dem „face-to-face“ Gespräch auf die synchrone Schriftkommunikation übertragen lässt.

Projektpartner: TU Dortmund

Laufzeit: 1.4.2015 – 31.3.2017

 

Research and Development of Ensemble Learning Techniques for SAP HANA

Beschreibung: Das Projekt fokussiert das Themengebiet Data Mining im SAP HANA Umfeld. Ziel ist die Unterstützung der Entwickler der SAP HANA Predictive Analysis Library bei der Konzipierung und Implementierung von Ensemble Learning Methoden sowie die Weiterentwicklung eines Benchmarksystems zur Evaluierung von Data Mining Methoden.

Projektpartner: SAP SE, HPI Future SOC Lab Potsdam,  FH Dortmund

Laufzeit: 15.09.2015 - 14.09.2016

 

AMeG

Beschreibung: Aktivierung von Migrantinnen / Migranten zur energetischen Gebäudemodernisierung.

Projektpartner: Zentrum für Türkeistudien, Umweltamt Dortmund

Laufzeit: 02.05.2014 - 30.04.2016

 

Raising the power of Ensemble Techniques

Beschreibung: Das Projekt fokussiert das Themengebiet Data Mining im SAP HANA Umfeld. Ziel ist die Umsetzung der Ensemble Technik für Decision Trees sowie Bestimmung von Perfomance und Klassifikationsleistungen von Data Mining Techniken im HANA Umfeld, verglichen mit bereits existierenden Lösungen. Darüber hinaus erweitert das Projekt den Funktionsumfang im Data Scientist Werkzeug von SAP HANA.

Projektpartner: HPI Future SOC Lab Potsdam,  FH Dortmund

Laufzeit: 01.05.2013 - 30.09.2016

 

Evaluation Energiesparampel

Beschreibung: Evalution der psychologischen und verhaltensbezogenen Wirkungen von Energiesparampeln in 50 Haushalten von Bewohner(innen) im Unionsquartier, Dortmund.

Laufzeit: 01.11.2014 - 30.04.2015

 

SIMKOSI

Beschreibung: Das Projekt SIMKOSI beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Simulationsmodells, das, gespeist von den Daten eines CMDB-Systems, eine Repräsentation der Beziehungen, Abhängigkeiten und Strukturen der zugrunde liegenden ITK-Infrastruktur liefert und diese für die darauf aufsetzenden Simulationsprozesse nutzbar macht. In einem weiteren Schritt wird ein prototypischer Simulator entwickelt, der einer im Vorfeld konzipierten Methodik folgend gezielte Simulationsexperimente zur Analyse, Diagnose und Planung ermöglicht.

Projektpartner: synetics, Düsseldorf,  FH Dortmund

Laufzeit: 01.10.2012 - 31.03.2015

 

IndUK

Beschreibung: Individuelles Umwelthandeln und Klimaschutz – Ergebnisintegration und transdisziplinäre Verwertung von Erkenntnissen aus der SÖF-Forschung zu den sozialen Dimensionen von Klimaschutz und Klimawandel

Projektpartner: Universität Kassel, ISOE Frankfurt, ZEW Mannheim

Laufzeit: 01.04.2014 - 31.12.2014

 

Forschungsprogramm INKA

Beschreibung: INKA bündelt Aktivitäten rund um die adäquate Einführung und Gestaltung von Plattformen zur Unterstützung kooperativen Arbeitens und Lernens sowie zum Wissensmanagement. Ziele dieser Aktivitäten liegen der gebrauchstauglichen Unterstützung der jeweiligen Lern-  und Arbeitsprozesse. Dem Forschungsprogramm INKA zugehörig ist das INKA-Labor, das mit zwei Eyetrackern ausgestattet ist und so Usability-Studien unterschiedlicher System ermöglicht. Laufende Forschungsarbeiten zielen auf die Gestaltung von mobilen Kommunikationssystemen und der quantifizierbaren Evaluation von Kommunikationsplattformen auf Basis von Eyetracking. 

Laufzeit: 01.09.2009 – 31.08.2014

 

Empirikom

Beschreibung: Empirikom ist ein DFG-Netzwerk, das Netzwerkmitgliedern eine Plattform zum Austausch von Forschungsarbeiten zum Thema empirische Erforschung computerbasierter Kommunikation bietet.  In diesem Netzwerk werden die Arbeiten des Forschungsprogramms INKA laufend mit der wissenschaftlichen Fachwelt diskutiert und weiterentwickelt.  Auf Basis dieses Netzwerks werden zudem weitere Forschungsanträge gestellt.

Laufzeit: 01.10.2010 – 31.03.2014