Swarm-Grid statt Smart-Grid
Viele Fachleute verstehen unter einem "Smart Grid" ein Stromnetz,
dem eins zu eins ein Datennetz überlagert ist. Jede Komponente soll durch
das Datennetz gesteuert werden können. Dem stehe ich kritisch gegenüber.
Neben dem Datenschutz sehe ich vor allem die Netzsicherheit durch eine solche
Lösung als gefährdet an.
Mein Vorschlag wäre vielmehr ein Stromnetz, das von unten nach oben organisiert
ist. Die Komponenten eines solchen Stromnetzes sollen dann selbständig
in der Lage sein, zu entscheiden, ob und auf welche Weise sie sich netzdienlich
verhalten. Zusammen verhalten sie sich wie ein Schwarm, der sich ebenfalls
ohne eine übergeordnete Führung zielgerichtet verhält. Ich
plädiere daher für ein "Swarm-Grid" anstelle eines "Smart-Grids".
Eine wichtige Voraussetzung für ein Swarm-Grid ist, dass die Komponenten
über den aktuellen Netzzustand informiert sind. Diesen sollen sie möglichst
selbständig aus physikalischen Messungen ermitteln. Daher ist das Thema
Netzzustandsmessungen unmittelbar mit der Struktur eines Swarm-Grids verknüpft.
Projekte:
GridMaximizerPROGRESSUS: Elektroniksysteme für die Energieversorgungsinfrastruktur der nächsten Generation
Video und Audio
> Illustration des Ladesäulen-Konzeptes
> Interview im DLF - Deutschlandfunk (Länge 6'16")Publikationen und Vorträge:
Konzept
Eberhard Waffenschmidt,
"Swarm Grids - Distributed power grid control",
Presentation at InCities, online, 26.3.2024.
Eberhard Waffenschmidt,
"Swarm Grids - die Zukunft unserer Stromversorgung",
Vortrag
bei Zentrum für Nachwachsende Rohstoffe (ZNR) Haus Düsse in Kooperation
mit der Energiegenossenschaft EEG Hellweg-Sauerland, online, 13.3.2024
Eberhard Waffenschmidt,
"SwarmGrid - Intelligente Ladestationen für die Elektromobilität",
Vortrag bei Industry Forward Expo, online, 26.10.2023
Eberhard Waffenschmidt,
"Swarm Grids – dezentrale Stromnetzsteuerung für wirklich schlaue Stromnetze",
Vortrag
und Präsentation bei Seminarwoche "Die Energiewende erfolgreich
umsetzen! Null Emissionen bis 2030", Landvolkshochschule Freckenhorst,
28.3.2022.
Eberhard Waffenschmidt,
"Welche Netzstrukturen braucht das Energiesystem der
Zukunft und was muss dafür heute angepasst werden?",
Präsentation, SPD-Klimaforum, online, 31.Jan.2022
Eberhard Waffenschmidt, Christian Hotz, Sergej Baum, Ingo Stadler,
"Swarm Grids - Verteilte Stromnetzsteuerung für verteilte erneuerbare Energieerzeugung",
Tagung Zukünftige Stromnetze 2022, 26. - 27. Januar 2022, online
Eberhard Waffenschmidt,
"Grundlagen, Nutzen und Planung zellularer Energiesysteme - Chancen und Herausforderungen",
Online-Vortrag bei "Die Zukunft industrieller Eigenversorgung - Vom
Campus-Netz zur Energiezelle", organisiert durch Bayern Innovativ,
23.6.2021
Eberhard Waffenschmidt,
"Swarm Grids - Distributed power grid control for distributed renewable power generation"
Keynote presentation at 11th International 100% Renewable Energy Conference (IRENEC 2021), 20.-22. May 2021
Eberhard Waffenschmidt,
"Sind unsere Netze für die Energiewende ausreichend?",
Öffentlicher Online-Vortrag für den Solarenergie-Förderverein-Deutschland e.V. (SFV) beim Klimabündnis Hamm, 14.4.2021.
Netzzustands- und Topologie-Schätzung
Markus de Koster, Patrick Mack, Patrick Lehnen, Eberhard Waffenschmidt, Ingo Stadler,
"Zustandsschätzung der Spannungsqualität im Microgrid mithilfe eines digitalen Zwillings und neuronaler Netze",
Tagung Zukünftige Stromnetze, Berlin, 29.-30.1 2025
Patrick Mack, Markus de Koster, Patrick Lehnen, Eberhard Waffenschmidt, Ingo Stadler,
"Power Quality State Estimation for Distribution Grids Based on Physics-Aware Neural Networks - Harmonic State Estimation",
Energies 2024, 1, 0. https://doi.org/, 31 Oct 2024.
Patrick Mack, Markus de Koster, Patrick Lehnen, Eberhard
Waffenschmidt, Ingo Stadler,
"Power Quality State Estimation in
Verteilnetzen auf Basis Neuronaler Netze",
Poster-Präsentation bei ETG CIRED Workshop 2023 (D-A-CH), München, 29.11.2023
Markus de Koster,
"Power Quality State Estimation in
Distribution Systems Based on Neural Networks",
Masterarbeit TH-Köln, 30.Okt.2023
Eberhard Waffenschmidt, Markus de Koster, Christian Hotz, Sergej Baum, Ingo Stadler,
"Decentralized Grid Control Using Power Grid State Estimation",
CIRED 2023 - 27th International Conference on
Electricity Distribution, Rome, Italy, 12.-15.Jun.2023, Paper No. 11419
Markus de Koster,
"Grid State Estimation in Swarm Grids",
Masterprojekt TH-Köln, 14.3.2023
Patrick Lehnen,
"Neuronale Netzwerke zur Topologieschätzung von Stromnetzen",
Masterarbeit TH-Köln, 29.3.2022.
Niklas Schauff,
"Analyse der Auswirkung der Messwertverfügbarkeit im
Mittelspannungsnetz auf die Netzzustandsschätzung der höheren
Entscheidungs- und Optimierungsfunktionen",
Bachelorarbeit TH-Köln, extern durchgeführt, 3.4.2022
Leon Philipp Schaaf,
"Simulation zur koordinierten Netzzustandsbestimmung durch Schaltgeräte von steuerbaren Lasten",
Masterarbeit TH-Köln, 15.Apr.2021.
Leon Philipp Schaaf,
"Determination
of power grid parameters between two electric mobility charging stations by
measuring current and voltage",
Masterprojekt, TH-Köln, Okt. 2020
Spannungswinkelmessung
Asharf Ishag,
"Preiswertes System zur Spannungswinkelmessung in den Niederspannungs-Stromnetzen",
Bachelorarbeit TH-Köln, 30.12.2024
Ashraf Ishag,
"Entwurf einer Schaltung zur Spannungsphasenwinkelmessung in großflächigen, elektrischen Netzen",
Praxisprojekt, TH-Köln, 14.5.2023.
Marius Kleinbach,
"Inbetriebnahme des Raspberry Pi als Spannungsphasenwinkel Messgerät",
Projektarbeit TH-Köln, 15.3.2023.
Christian Hotz, Tim Schäfer, Ashraf Ishag, Ahmed Omer, Sergej Baum, Ingo Stadler, Eberhard Waffenschmidt,
"Konzept eines kostengünstigen GPS-synchronisierten Spannungsphasenwinkelmesssystems für Smart-Grid-Applikationen",
Tagung Zukünftige Stromnetze 2023, Berlin, 25.-26.Jan.2023
Martin Gut ,
"Softwareentwicklung eines Messsystems zur Spannungswinkelmessung auf Basis von Spannungsnulldurchgangsdetektion",
Bachelorarbeit TH-Köln, 28.Sep.2021
Malte Seldschopf,
"Entwicklung
eines Messsystems zur Bestimmung des Phasenwinkels der Netzspannung",
Bachelorarbeit TH-Köln, 3.Juni 2019
Eberhard Waffenschmidt, Patrick Littau, Christian Pelikan,
"Evaluation
of syncrophasor use in distribution grids to estimate the regional grid state",
ETG Congress 2017, Bonn, 28.-29. Nov. 2017.
Eberhard Waffenschmidt,
"Dezentrale
Messungen des Netzzustandes",
Tagung "Zukünftige Stromnetze für Erneuerbare Energien",
Berlin, 30.-31.Jan.2018
Netzimpedanz
Eberhard Waffenschmidt,
"Decentralized
measurements of the grid state",
Presentation at 7th International Energy and Sustainability Conference 2018
(IESC
2018), Cologne, 17.-18. May 2018
Kunal Kumar Saraf,
"Impedance
Measurement for Future Electricity Grid",
Masterarbeit TH-Köln, 10.Feb.2018.
Kommunikation
Lukas Alexander Mischker,"Broadband powerline and LoRa as a communication
protocol for smart metering in a Swarm Grid ",
Masterprojekt TH-Köln, 19.10.2024
Johannes Kruse,
"Einsatz von Powerline-Communication (PLC) in wechselrichtergestützten Microgrids",
Bachelorarbeit TH-Köln, 7.Feb.2023
Laden von Elektroautos
Sven Michael Lorre,
"Demonstrator für eine dezentralen Regelung von steuerbaren Lasten",
Masterarbeit TH-Köln, 30.6.2025
André Ulrich, Sergej Baum, Ingo Stadler, Christian Hotz and Eberhard Waffenschmidt,
"Maximising Distribution Grid Utilisation by Optimising E-Car Charging Using Smart Meter Gateway Data",
Energies 16, no. 9: 3790, Apr.2023.
https://doi.org/10.3390/en16093790
Johannes Kruse,
"Protyptische Implementierung eines Lastausgleichs- und Steuerungssystems für Niederspannungsnetze",
Projektarbeit TH-Köln, 29.3.2023.
André Ulrich,
"Algorithmus zur optimierten Ladung von Elektrofahrzeugen in einem gemeinsamen Netzzweig",
Masterarbeit, Technische Hochschule Köln, 12.09.2022
Netzregelung
Eberhard Waffenschmidt
"Decentralized
grid control",
International Renewable Energy Conference (IRENEC 2016), 26.-28.May 2016,
Istanbul, Turkey.
Stromnetzagenten
"Stromnetzagenten",
Masterprojekt, TH-Köln, ab April 2025