Künstliche Intelligenz zur Vorhersage der Photovoltaikleistung

06:00 Uhr
Emmas Wecker klingelt. Sie wacht langsam auf, streckt sich und nimmt ihr Handy vom Nachttisch. Sie schaut aber nicht, ob ihr letztes Foto in den sozialen Medien viele Likes bekommen hat, sondern interessiert sich für die Wettervorhersage für heute: Es soll ein schöner sonniger Tag werden. Als nächstes schaut sie auf ihre Energiemanagement-App, die ihr bestätigt, dass die Photovoltaik-Anlage auf ihrem Dach wegen des sonnigen Wetters heute viel Energie erzeugen wird. In diesem Moment erinnert sie sich an den Tag vor zwei Jahren, als die PV-Anlage auf ihrem Dach installiert wurde. Damals ist für sie ein großer Traum in Erfüllung gegangen: Den Großteil der notwendigen elektrischen Energie für den eigenen Haushalt umweltfreundlich und vor Ort zu erzeugen. Emma fragt sich, wie die App auf ihrem Handy wohl die Photovoltaik-Vorhersage berechnet, schließlich hat sie damals keine Informationen über die Anlage eingeben müssen. Lernt die App das etwa alles selbst? Und wenn ja, wie?

Wie haben wir angefangen?

Seit drei Jahren arbeitet die Arbeitsgruppe Energiemanagement am DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme in Oldenburg an einem Verfahren zur direkten Vorhersage der PV-Leistung mit Hilfe des maschinellen Lernens beziehungsweise der künstlichen Intelligenz. Besonders ausführlich wurde dieses Thema im Forschungsprojekt EMGIMO untersucht. Die allgemeinen Problemstellungen und Ziele dieses Projektes könnt ihr im ersten Teil dieses Blogs nachlesen. weiterlesen

Wie künstliche Intelligenz unsere Energieversorgung smarter macht

Energieversorgungssystem der Zukunft:  Verbraucher, Erzeuger und Energieversorgungsnetze sind miteinander vernetzt und tauschen Informationen aus. KI unterstützt uns dabei, die entstehenden Datenströme zu koordinieren, zu verarbeiten und für eine smarte Energieversorgung einzusetzen.

Welchen Beitrag kann künstliche Intelligenz (KI) leisten, um die Energiewende voranzubringen? Was passiert mit unserer Energieversorgung, wenn wir immer mehr Energie aus wechselnden Quellen wie Sonne und Wind nutzen? Wie können dabei ausgerechnet Elektroautos zur Stabilisierung der Netze beitragen? An Lösungen zu diesen Fragen arbeiten Wissenschaftler/innen des DLR-Instituts für Vernetzte Energiesysteme in Oldenburg. Hier forscht die Arbeitsgruppe Energiemanagement an Methoden und Modellen für eine smarte und nachhaltige Energieversorgung, die durch künstliche Intelligenz unterstützt wird. In diesem Blog einer mehrteiligen Reihe erzählt Jan-Simon Telle vom Projekt EMGIMO, in dem es um die effiziente Stromversorgung in Gewerbeimmobilien geht. weiterlesen

Kapazitätsmechanismen als Rettungsschirm der Energiewende?

Zur Versorgungssicherheit bei hohen Anteilen fluktuierender erneuerbarer Energien im Stromsystem

Ungeachtet der weithin geteilten Ziele der Energiewende in Deutschland sind doch die konkreten Wege dorthin heftig umstritten. Wir haben im DLR (in der Abteilung Systemanalyse und Technikbewertung im Institut für Technische Thermodynamik) gemeinsam mit Forscherinnen und Forschern aus anderen Instituten der Helmholtz-Allianz Energy-Trans untersucht, welche Auswirkungen Veränderungen im Strommarktdesign mit sich bringen, um die Versorgungssicherheit auch bei steigenden Anteilen an erneuerbaren Energien kostengünstig sicher zu stellen. Ein ausführliches ENERGY-TRANS-Diskussionspapier (Reeg et al. 2015) und ein zusammenfassender Policy Brief (Lehmann et al. 2015) sind Grundlage für diesen Blogbeitrag. weiterlesen

Energieeffizienz – Stiefkind der Energiewende

DLR-Hochtemperaturspeicher HOTREG am Standort Stuttgart

Windräder und Solarparks alleine reichen nicht aus, um den Klimawandel einzudämmen. Ohne das Einsparen von Energie lässt sich eine umfassende Energiewende nicht umsetzen. Genau an diesem Punkt hapert es derzeit in vielen Staaten der Europäischen Union Skeptiker erwarten, dass bis 2020 die Energienutzung höchstens um 15 Prozent reduziert werden könnte. Vorgesehen waren indes 20 Prozent. Die verhaltenen Fortschritte beim Energiesparen sind auch volkswirtschaftlich nur schwer nachvollziehbar. Denn die Steigerung der Energieeffizienz gilt sowohl in der Industrie als auch in Privathaushalten als der günstigste Weg, die Klimaziele zu erreichen. weiterlesen

Der versteckte Kohleboom

Die Nutzung von Stein- und Braunkohle nimmt in Deutschland deutlich zu und verzeichnet ein stärkeres Wachstum als alle erneuerbaren Quellen zusammen. Die deutsche Energiewende zeigt damit zwei völlig verschiedene, gar widersprüchliche Gesichter. Einerseits wuchs 2012 der Anteil der Erneuerbaren Quellen an der Stromerzeugung auf stolze 22,9 Prozent. Andererseits wird soviel Braunkohle in deutschen Kraftwerken verfeuert wie seit 1990 nicht mehr. Wie kommt es zu dieser Zunahme, die den eigentlichen Zielen der Energie- und Klimapolitik entgegenläuft? weiterlesen

Energie-Frage der Woche: Wer braucht in Deutschland wie viel Strom?

Seit 1990 ist der Stromverbrauch in Deutschland um etwa ein Drittel gestiegen. Trotz effizienter Geräte wie Kühlschrank, Energiesparlampen oder Computer prognostiziert der Verband der Elektrotechnik (VDE) bis zum Jahr 2025 eine weitere Zunahme des Strombedarfs um fast 30 Prozent. Hier schlummert ein enormes, heute noch nicht genutztes Sparpotenzial. Doch wer verbraucht in Deutschland eigentlich den meisten Strom? weiterlesen

Energie-Frage der Woche: Wie können Städte effizienter Energie sparen?

Deutschland ist ein Land der Städte. Knapp 90 Prozent der Bundesbürger leben und arbeiten in urbanen Räumen von Aachen bis Görlitz, von Flensburg bis Friedrichshafen. Mit den Menschen konzentriert sich dort der Bedarf an Energie. Hier liegt der Schlüssel, um eine Verringerung des CO2-Ausstoßes zu erreichen. Doch wie soll der intelligente Stadtumbau, vom Verkehr über das Wohnen bis zum Arbeitsplatz, gestaltet werden? weiterlesen

Energie-Frage der Woche: Wie viel Strom lässt sich mit den Nachfolgern der Glühlampe sparen?

In Europa gehen allmählich die Lichter aus. Das betrifft allerdings nur das Licht aus Glühlampen. Vergangenes Jahr wurden in der EU die 100 und 75 Watt-Leuchten aus dem Handel verbannt, vor wenigen Wochen folgte das 60-Watt-Modell. Bis 2012 sollen Glühlampen, die nur fünf Prozent des Stroms in Licht umwandeln und den großen Rest in Wärme, ganz aus den Ladenregalen verschwunden sein. Doch was bringt dieses EU-weite Verbot? weiterlesen