TU Kaiserslautern, Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiemanagement

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Unser Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiemanagement wurde am 1. Januar 2011 gegründet. 

Wir knüpfen an eine langjährige, wenn auch leider für einige Jahre unterbrochene Tradition an, die mit den Lehrstühlen für „Energieversorgung, Energieübertragung und Kraftwerkstechnik“ (Prof. Dr. Dieter Nelles) und „Hochspannungstechnik und Elektromagnetische Verträglichkeit“ (Prof. Dr. Paul Weiß) den Ruf der Energietechnik an der TU Kaiserslautern begründet hat. 

Die Liberalisierung des Energiesektors sowie die Forderung nach Senkung des Ressourcenverbrauchs und der Emissionen haben die elektrische Energietechnik wieder in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses gerückt. Aufgrund der weltweiten Entwicklung der Energienachfrage dürfte dieses Thema über die Tagesaktualität hinaus für die nächsten Jahrzehnte auf der politischen, wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Agenda eine hohe Priorität haben. 

Für uns eröffnen sich damit vielfältige Themen für Forschung und Lehre. Für unsere Studentinnen und Studenten ein spannendes und zukunftssicheres berufliches Betätigungsfeld.

 

Unsere Mission

Exzellenz in der Lehre

Reputation und Innovation in der Forschung

Partner der Wirtschaft in der Anwendung 

Lehre 

Die Ausbildung unserer Studentinnen und Studenten sowie die wissenschaftliche Qualifizierung unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter haben oberste Priorität. Alle anderen Ziele haben sich dem unterzuordnen.

Die höchstmögliche Qualität der Vorlesungsinhalte und der Lehrmaterialien ist uns Verpflichtung. Wir bieten beginnend mit dem Sommersemester - in enger Zusammenarbeit mit unseren Nachbarlehrstühlen - ein umfassendes Vorlesungsangebot auf dem Gebiet der elektrischen Energiesysteme an, das sowohl die aktuellen Fragestellungen, aber insbesondere auch eine solide "klassische" Grundlagenausbildung umfasst. Nähere Informationen zur Evaluierung unserer Lehre finden Sie unter Lehre. 

Forschung 

Unsere Forschungsthemen orientieren sich an den Herausforderungen, die der strukturelle Umbruch in den Energiesystemen aufwirft. Unser Ziel ist es, die ehrgeizigen Ziele, welche z. B. mit dem Energiekonzept der Bundesregierung verknüpft sind, im Rahmen unserer Möglichkeiten zu unterstützen. Unsere wissenschaftliche Reputation stützt sich auf know-how, Redlichkeit und innovative Gestaltungskraft.

Offenheit für neue Konzepte, "thinking out of the box" unter Beachtung der technisch-wirtschaftlichen Umsetzungsmöglichkeiten sind für uns Privileg, Tugend aber auch Verpflichtung.

Nicht zuletzt sollen Forschungsarbeiten in gebührendem Maße Eingang in die Lehre finden. 

Anwendung

Keine Forschung ohne Anwendung! Wir verstehen Ingenieurwissenschaft als angewandte Wissenschaft. Die Anwendungen sind daher Teil der Verifikation der Forschungsergebnisse. Unsere partnerschaftlichen Kontakte zur Industrie und zu Unternehmen der Versorgungswirtschaft sind daher für alle unsere Aktivitäten wertvoll und unverzichtbar.

Forschungsschwerpunkt / Know-how

Wir forschen auf den Gebieten Übertragungsnetzplanung und Übertragungsnetzbetrieb sowie zu allen Fragen der Verteilungsnetze. Näheres zu den Projekten: siehe Reiter "Projekte".

Unser Know-how umfasst folgende Themen:

Netzplanung und Analyse, Netzberechnungs-Software, Zuverlässigkeitsanalyse, Versorgungsqualität, Systemdynamik, Netzschutz, FACTS, Asset Management, Netzleitsysteme, Stationsautomatisierung, Verteilnetzautomatisierung, Systembetrieb, Netzwiederaufbau, Smart Grids, Speicher.

Ausstattung

Smart Grids Labor:

Der Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiemanagement verfügt über ein Smart Grids - Labor, in dem realitätsnahe Untersuchungen an Betriebsmitteln für Niederspannungsnetze durchgeführt werden können.

Den Kern bildet eine Netznachbildung für strahlenförmig und vermascht betriebene Niederspannungsnetze. Diese kann flexibel zu einer Vielzahl von Topologien verschaltet werden. Zur Nachbildung von Verbrauchern ist der Anschluss von Lasten mit bis zu 150 kW Leistung möglich. Erneuerbare Erzeugungsanlagen werden mit Hilfe von PV-Wechselrichtern dargestellt, die von speziellen DC-Quellen gespeist werden. Dies ermöglicht die Simulation des einstrahlungs- abhängigen Verhaltens von PV-Modulen. Sämtliche Messdaten von allen Komponenten werden über entsprechende Messtechnik mittels Kommunikationsanbindung erfasst.

Der Prüfstand wurde im Rahmen des Forschungsprojektes „Flexibler Ortsnetz Spannungs- und Wirkleistungsregler“ errichtet und dient zum Test von neu entwickelten Betriebsmitteln für das Niederspannungs- netz.

Neben der Verwendung in Forschungsvorhaben ist ebenso ein Einsatz für studentische Versuche und Praktika innerhalb des Studiums vorgesehen.

Trainingssimulator:

Der Lehrstuhl Energiesysteme und Energiemanagement verfügt über einen Netztrainingssimulator der DUtrain GmbH auf dem betriebsrealistische Simulationen beliebiger elektrischer Energiesystem durchgeführt werden können.

Einsatz findet der Netztrainingssimulator zum einen in der Lehre als einwöchiges Blockseminar der Veranstaltung Netzplanung und Netzführung II, um die theoretisch vermittelten Inhalte praktisch anzuwenden. Das Seminar umfasst die Bereiche:

  • Normaler Netzbetrieb und Netzüberwachung
  • Leistungs- und Frequenzregelung
  • Betrieb im Störungsfall
  • Netzwiederaufbau

Smart Meter Prüfstand:

Der Lehrstuhl Energiesysteme und Energiemanagement verfügt über einen Smart-Meter-Prüfstand mithilfe dessen elektronische Elektrizitätszähler, vornehmlich Lastgangzähler und Smart Meter, auf ihre Messgenauigkeit überprüft werden können.

Einsatz findet der Prüfstand zur Untersuchung und Verifizierung der Messung von Netzgrößen. Hierzu zählen beispielsweise Spannungs- und Strombeträge sowie Spannungswinkel. Diese sind nicht Teil der eichrechtlichen Prüfung von Elektrizitätszählern. Vor dem Hintergrund eines Einsatzes von Smart Metern für die Zustandsschätzung in Niederspannungsnetzen oder zukünftige Niederspannungsregelungskonzepte müssen das Verhalten der Smart-Meter und deren Messgenauigkeiten jedoch bekannt sein.

Aufbau und Prüfszenarien orientieren sich an den PTB-Prüfregeln sowie eichrechtlichen Vorschriften. Die verwendete Referenzquelle der Firma OMICRON electronics GmbH erlaubt die Untersuchung von Zählern bis zu einer Genauigkeitsklasse von 0,2. Die eigens entworfene Software mit grafischer Bedienoberfläche ermöglicht das Prüfen vordefinierter sowie individueller und anpassbarer Prüfszenarien. Sie bietet zudem die Möglichkeit einer automatisierten Auswertung der Mess- und Prüfdaten.

Rechnerlabor:

Der Lehrstuhl verfügt über leistungsfähige Rechenserver und Arbeitsplatzrechner für alle Mitarbeiter. An kommerzieller Berechnungssoftware stehe die Pakete MATLAB/Simulink, MATPOWER, INTEGRAL, NEPLAN, PSS SINCAL sowie NETOMAC zur Verfügung. Darüber hinaus verfügt der Lehrstuhl über umfangreiche, selbst entwickelte Software zu den Themen Netz- und Systemplanung sowie Systembetrieb.

Projekte

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Wolfram H. Wellßow

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing.
Wolfram H. Wellßow
Leiter des Lehrstuhls

Anschrift

TU Kaiserslautern, Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiemanagement

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