Partner

Wer wir sind?

Das Projekt wird vom BFH-Zentrum Energiespeicherung durchgeführt, einem gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungszentrum, das mehrere Forschungsgruppen innerhalb des Departements Technik und Informatik der Berner Fachhochschule (BFH) und des CSEM PV-Center umfasst. Als eine der grössten Forschungsplattformen für industrielle F&E-Projekte in der Schweiz ist es das Hauptziel des BFH-Zentrum Energiespeicherung, Wissen und Technologien zu entwickeln, die für den Übergang zu einem nachhaltigen und effizienten Schweizer Energiesystem unerlässlich sind.

Projekt Prosumer-Lab

Die Gruppe Labor für Batterien und Speichersysteme (LBS) ist für das Projektmanagement und den Aufbau der Hardware für das Prosumer-Lab Projekt verantwortlich. Sie organisiert vierteljährliche Sitzungen, erstellt die Berichte für das BFE und kümmert sich auch um die finanziellen Aspekte des Projekts. Die meiste Zeit wurde allerdings in den Aufbau des Prüfstandes investiert.

Aktivitäten

Die Modellierung und Bestimmung der Eigenschaften von elektrochemischen Speicherzellen ist für den erfolgreichen Einsatz von elektrischen Speichersystemen unerlässlich. Darüber hinaus ist es notwendig, komplette Batterie- und Energiesysteme zu entwickeln und zu testen. Im Labor für Batterien und Speichersysteme stehen daher mehrere Klimakammern in unterschiedlichen Grössen und Batterielade- und Entladeeinheiten zur Verfügung.

Der sichere und korrekte Gebrauch von elektrischen Speichersystemen wird durch Batterie- und Energiemanagementsysteme (BMS und EMS) gewährleistet. Zu den wichtigsten Funktionen dieser Systeme gehören die Überwachung von Temperatur, Spannung und Strom, die Wartungsplanung, die Optimierung der Batteriekapazität, die Fehlerprognose und/oder -vermeidung sowie die Erfassung und Analyse von Batteriedaten.

Die auf Batteriemanagementsysteme spezialisierten Forscher entwickeln auch effiziente und zuverlässige Hard- und Software für das BMS und EMS. Dazu testen, entwickeln und validieren sie modellbasierte Softwarealgorithmen und Hardwaremodule für eine Vielzahl von Batterieanwendungen.

Projekt Prosumer-Lab

Das Labor für Elektrizitätsnetze (LEN) untersucht, wie die dezentrale Einspeisung die Spannungsqualität beeinflusst. Um das Verhalten eines realen Stromnetzes so realistisch wie möglich nachzubilden, wurde für das Prosumer-Lab eine Leitungsnachbildung entwickelt. Dieses Leitungsmodell ermöglicht die Emulation mehrerer Kabeltypen mit einer Länge von bis zu 200 m.

Die LEN-Gruppe untersucht auch die Auswirkungen eines EMS auf die Netzstabilität. In Zusammenarbeit mit der BKW wurde das Verteilnetz von Schüpfenried als Plattform für die Modellierung und Simulation gewählt. Basierend auf den von der BKW bereitgestellten Netzstrukturdaten wurde das Simulationsmodell mit der Power System Analysesoftware PowerFactory von DIgSILENT erstellt. Die vereinfachten Algorithmen mehrerer EMS wurden auch in PowerFactory implementiert. Mit diesem Simulationsmodell wird nun der Einfluss eines EMS auf die Netzstabilität in Bezug auf Spannung und Auslastung simuliert und untersucht, wie dieses EMS zur Erhöhung der allgemeinen Netzstabilität eingesetzt werden kann.

Aktivitäten

Elektrische Energie ist der Schlüssel für eine effiziente Energieversorgung. Das Labor für Elektrizitätsnetze schaffet Wissen um die Einflüsse von Anlagen auf das Stromnetz und ihre Wechselwirkungen besser zu verstehen. Dadurch unterstützen wir unsere Partner bei der Optimierung ihrer Stromnetze.

Mit unserem umfangreichen Messgerätepark verschaffen wir uns ein umfassendes Bild über den Belastungsverlauf, die Spannungsqualität und das Schwingungsverhalten in den Verteilnetzen unserer Partner. Mit unseren validierten Modellen von Netzinfrastruktur und Kundenanlagen führen wir belastbare Szenarienanalysen durch, aus denen wir Empfehlungen ableiten können, um die Stromnetze sicher zu betreiben, besser auszulasten und Netzkosten zu sparen.

Projekt Prosumer-Lab

Die Forschungsgruppe "Strategie-, Technologie- und Innovationsmanagement" (STIM) entwickelte ein quantifiziertes Simulationsmodell der Methodik System Dynamics, um zu untersuchen, wie sich ein System von Prosumenten, Versorgungsunternehmen und damit verbundenen Anreizen oder Regulierungen im Schweizer Strommarkt entwickelt.

Im Rahmen dieses Projekts haben die Forscher mehr als 15 Treffen mit Experten der BKW durchgeführt, um die Schlüsselfaktoren zu identifizieren, die das Geschäft dieses Unternehmens beeinflussen. Zur Beantwortung der Forschungsfragen setzte die STIM-Gruppe partizipative Ansätze zur Wissensgewinnung ein, wie z.B. die nominelle Gruppentechnik und die Gruppenmodellbildung, um die Kompetenz verschiedener Experten einzubeziehen.

Aktivitäten

Die Forschungsgruppe "Strategie-, Technologie- und Innovationsmanagement" (STIM) konzentriert sich auf die Entwicklung von Managementmethoden und -werkzeugen für die Analyse, Modellierung, Simulation und Validierung von Unternehmensökosystemen.

Der Schwerpunkt liegt auf praktischen Projekten und Publikationen zu Themen wie Innovationsdiffusion, Instrumente zur Entwicklung digitaler Strategien und Innovationsmanagement sowie der Anwendung von Simulationsmethoden.

Projekt Prosumer-Lab

Die Gruppe Energy Systems ist für die Integration kommerzieller Energiemanager und deren Evaluierung verantwortlich. Im Speziellen befasst sich die GDie Gruppe Energy Systems ist für die Integration kommerzieller Energiemanager und deren Evaluierung verantwortlich. Im Speziellen befasst sich die Gruppe mit der adäquaten Modellierung und Integration von Wärmepumpen und Batterien in die Prosumer-Lab Test Umgebung.ruppe mit der adäquaten Modellierung und Integration von Wärmepumpen und Batterien in die Prosumer-Lab Test Umgebung.

Aktivitäten

Unser Zentrum konzentriert sich auf industriegetriebene und anwendungsorientierte Forschung mit dem Ziel neue PV-Systemlösungen zu entwickeln und zur technologischen Reife zu bringen. Die Aktivitäten umfassen die Entwicklung von adaptiven und prädiktiven Algorithmen für das Energiemanagement in Häusern sowie das Management und die Optimierung der gesamten erneuerbaren Energiekette. Dazu gehören auch autonome Energiemanagementsysteme sowohl für Gebäude als auch für gesamte Stadtteile.

Projekt Prosumer-Lab

Die BKW nutzt das Prosumer Lab zur Weiterentwicklung und Optimierung ihrer Produkte und Dienstleistungen im Ökosystem von Home Energy*.

Die BKW hat sich zusammen mit der BFH mit den soziökonomischen Auswirkungen von Prosumern befasst. Dabei wurde analysiert, welchen Einfluss eine zunehmende Anzahl von Prosumern auf bestehende Geschäftsmodelle hat und wie sich daraus allenfalls neue entwickeln könnten.

Aktivitäten

Die BKW Gruppe ist ein international tätiges Energie- und Infrastrukturunternehmen mit Sitz in Bern. Sie beschäftigt rund 10'000 Mitarbeitende. Dank ihrem Netzwerk von Firmen und Kompetenzen bietet sie ihren Kundinnen und Kunden umfassende Gesamtlösungen an. So plant, baut und betreibt sie Energieproduktions- und Versorgungsinfrastrukturen für Unternehmen, Private sowie die öffentliche Hand und bietet digitale Geschäftsmodelle für erneuerbare Energien. Das Portfolio der BKW Gruppe reicht heute von der Planung und Beratung im Engineering für Energie-, Infrastruktur- und Umweltprojekte über integrierte Angebote im Bereich der Gebäudetechnik bis zum Bau, Service und Unterhalt von Energie-, Telekommunikations-, Verkehrs-, und Wassernetzen.

* Home Energy ist die modulare Lösung aus einer Hand, mit der Sie Solarstrom eigenständig produzieren, effizient speichern und intelligent steuern können. Unsere Beratung begleitet Sie dabei Schritt für Schritt von der individuellen Planung bis zur erfolgreichen Inbetriebnahme – und darüber hinaus. Die modulare Energielösung Home Energy wird vor Ort auf Ihre individuellen Bedürfnisse angepasst und ermöglicht so die flexible Nutzung Ihres vollen Solarstrompotenzials und eine intelligente Steuerung des Eigenverbrauchs.

Aktivitäten

Das Bundesamt für Energie (BFE) ist das Kompetenzzentrum der Schweiz für Fragen der Energieversorgung und Energienutzung im Eidgenössischen Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK).

Das BFE:

  • schafft die Voraussetzungen für eine ausreichende, krisensichere, breit angelegte, wirtschaftliche und nachhaltige Energieversorgung.
  • gewährleistet die Einhaltung hoher Sicherheitsstandards bei der Erzeugung, dem Transport und der Nutzung von Energie.
  • schafft die notwendigen Voraussetzungen für effiziente Strom- und Gasmärkte und eine angepasste Infrastruktur.
  • Betreibt eine aktive Förderung der effizienten Energienutzung, der Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien und der Reduzierung der CO2-Emissionen.
  • fördert und koordiniert die nationale Energieforschung und unterstützt die Entwicklung neuer Märkte für nachhaltige Energienutzung und -versorgung.

Das BFE unterstützt das Projekt Prosumer-Lab im Rahmen seines Pilot- und Demonstrationsprogramms.

CSEM SA, Berner Fachhochschule, BKW Energie AG, Bundesamt für Energie