Die künstliche Intelligenz kann künftig für den optimalen Einsatz von Solar- und Windenergie im Energieverbund eine wichtige Rolle spielen. Das Land Hessen fördert dafür den Aufbau eines vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE getragenen neuen Kompetenzzentrums.

Wie das Fraunhofer IEE mitteilte, komme künstliche Intelligenz in der Energiewirtschaft bisher vor allem bei Monitoring- oder Prognoseaufgaben zum Einsatz. Mit steigendem Anteil von Strom aus erneuerbaren Energien werde aber deutlich, dass Künstliche Intelligenz (KI) künftig auch in großem Maßstab die Prozesse des Energiesystems steuern kann. Diese Einsatzfelder von KI erforscht das neue Kompetenzzentrum Kognitive Energiesysteme in Kassel. Dessen Aufbau fördert die Hessische Landesregierung in den Jahren 2020 bis 2022 mit insgesamt 5,8 Mio. Euro.

»Stromerzeugung aus Solar- und Windenergieanlagen macht das Versorgungsystem deutlich kleinteiliger und wetterabhängiger als der Betrieb von konventionellen Kraftwerken“. Das sagt Professor Clemens Hoffmann, Leiter des Fraunhofer IEE. Zudem müsse sich der Verbrauch stärker nach dem Stromangebot richten. Die dazu nötige Flexibilität lasse sich mit der bisherigen Infrastruktur aber noch nicht bewältigen.

„Ein dezentrales System kann nur über digitale Prozesse in Echtzeit und automatisierte Entscheidungen funktionieren, so Hoffmann. Er sieht in der Digitalisierung die Basis für die nächsten Schritte der Energiewende: “Die Abstimmungs- und Entscheidungsprozesse einer dezentralen erneuerbaren Energieversorgung sind äußerst komplex. Erst durch Künstliche Intelligenz wird es möglich, unterschiedliche Systeme wie Strom- und Wärmeversorgung sowie die Mobilität über automatisierte Entscheidungen im großen Maßstab zu verbinden. Mit dem Aufbau eines Ökosystems für Kognitive Energiesysteme bringen wir die Anwendungen von KI im Energiesektor voran.”

“Ein dezentrales Energiesystem braucht KI”

Konkreten Bedarf für KI gebe es bereits in unterschiedlichen Bereichen der Energiewirtschaft. So gehe es im automatischen Energiehandel um Systeme, die selbständig Handelsstrategien identifizieren und Käufe oder Verkäufe auslösen. Photovoltaik- und Windkraftanlagen sowie Ladestationen oder auch Elektrolyseure können mit KI ihren Betrieb optimieren und dadurch Wartungen vermeiden und die Lebensdauer erhöhen. Im Netzbereich komme die Technologie zum Einsatz, um eine Vielzahl von Informationen auszuwerten, kritische Situationen zu erkennen und deren Lösung zu unterstützen.

Das Kompetenzzentrum Kognitive Energiesysteme (K-ES) betrachtet die Aufgaben im Energiesystem aus der KI-Perspektive. Dazu entwickele sie die drei Bereichen Kognitive Energiewirtschaft, Kognitive Energienetze und Kognitive Energiesystemtechnik. „Ein kognitives Energiesystem bestimmt seinen Zustand anhand verfügbarer Information selbstständig und lernt, vorgegebene Ziele zu erreichen. Künstliche Intelligenz steht der menschlichen Intelligenz nicht gegenüber, sondern mit ihr in einem ständigen Austausch und unterstützt sie. Mit der Weiterentwicklung der Technologie werden sich beide Seiten verändern“, erläutert IEE-Projektleiter André Baier.

Dabei kann die Energiewirtschaft auch auf Erkenntnissen anderer Branchen aufbauen. KI verändert bereits nachhaltig die Automobilindustrie, den Einzelhandel, den Versicherungs- und Finanzsektor. Für die Energiewende mit erneuerbaren Energien und Sektorenkopplung sind die wichtigsten Digitalisierungsbereiche intelligente Erzeuger und Verbraucher, virtuelle Kraftwerke, Smart-Grid-Technologien und die Echtzeitenergiewirtschaft.

Ziel: führendes KI-Zentrum für Energie in Deutschland

Bis zur geplanten offiziellen Gründung des Kompetenzzentrums stehe die Akquise von Partnern und Anwendungsprojekten aus der Wirtschaft im Vordergrund. Denn eine enge Verbindung mit der Energiebranche ist Teil des Konzepts. Zu den Dienstleistungen des K-ES für Energieunternehmen zählen Beratung und Konzeptionsstudien über Prototypen bis hin zu schlüsselfertigen Systemen.

In den nächsten zehn Jahren ist geplant, dass sich am K-ES rund 100 Experten mit den Disziplinen Data Science, Advances in Machine Learning, Recommender Systems und Digital Innovation Management beschäftigen. Derzeit seien 15 Mitarbeiter am Fraunhofer IEE in diesen Themenfeldern tätig. Anspruch der neuen Einrichtung ist, eine der führenden Communities für KI in der Energiewirtschaft in Deutschland zu werden.

3.9.2020 | Quelle: Fraunhofer IEE | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH