Co-Simulation multimodaler Energiesysteme Die Gruppe „Co-Simulation multimodaler Energiesysteme“ erarbeitet Lösungen für die simulationsgestützte Entwicklung und Validierung neuer Komponenten und Steuerungsarchitekturen in der Energieversorgung und entwickelt Analyseverfahren für komplexe Energiesysteme, die über Wandlungs- und Speicherkapazitäten Kopplungseigenschaften zwischen unterschiedlichen Energienetzen aufweisen.
Im Zuge der Energiewende erhöht sich unweigerlich die Komplexität des ehemals zentralen, informationsarmen Energieversorgungssystems. Die zukünftige Systemdynamik ergibt sich aus dem Zusammenspiel von dezentralen Erzeugern, Wetterphänomenen, Marktmechanismen, lokalen Speicherkapazitäten, neuem Nutzerverhalten (z.B. E-Mobilität) und Kopplung vormals getrennter Energiebereiche (z.B. elektrische Netze, Gasübertragungs- und Fernwärmenetze). Um eine optimale Energieversorgung bei derartig vielfältigen Interaktionen zu gewährleisten, ist die Entwicklung einer IKT-Infrastruktur mit umfangreichem Informationsaustausch notwendig.
Der Entwicklung und Integration passender IKT-Systeme sowie zukünftiger dezentraler Energieressourcen liegt ein vielstufiger Prozess zugrunde. Erste konzeptionelle Entwürfe neuer Technologien werden mittels analytischer Methoden getestet, während am Ende des Entwicklungsprozesses umfangreiche Feldtests stehen. Für den Übergang zwischen diesen beiden Stationen werden Methoden benötigt, die günstiger und flexibler sind als Feldtests, aber gleichzeitig die Systemkomplexität besser abbilden als analytische Ansätze.
Die Gruppe „Co-Simulation multimodaler Energiesysteme“ (COM) spezialisiert sich dazu auf die simulationsgestützte Systemanalyse für die Entwicklung und Validierung neuer Komponenten und Architekturen des Versorgungsnetzes. Ein modularer Co-Simulationsansatz wird verwendet, der es erlaubt, verschiedenste Aspekte des Energiesystems über Teilmodelle im Simulations-Framework „mosaik“ miteinander zu kombinieren. Mosaik ermöglicht die Integration unabhängig entwickelter Simulationsmodelle, ungeachtet ihrer Domäne oder formalen Beschreibung. Gemeinsame Simulationsszenarien stellen einen dynamischen Datenaustausch zwischen diesen Modellen her. Somit fungiert der Ansatz als eine Kollaborationsplattform für Experten verschiedenster Teilgebiete der zukünftigen Energieversorgung wie Elektrotechnik, IKT, Ökonomie oder Meteorologie.
Personen 
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Jan Christoph Diettrich
E-Mail: jan.christoph.diettrich(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-187, Raum: O47
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Rebeca Priscilla Ramirez Acosta
E-Mail: RebecaPriscilla.RamirezAcosta(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-394, Raum: O47
S
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Projekte
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REMARK
Resilienz im digitalisierten Stromsystem: Toolbox zur Bewertung von Systemdienstleistungsmärkten
Laufzeit: 2022 - 2024S
Publikationen
2022
MOSAIK 3.0: Combining Time-Stepped and Discrete Event Simulation
Ofenloch, Annika and Schwarz, Jan Sören and Tolk, Deborah and Brandt, Tobias and Eilers, Reef and Ramirez, Rebeca and Raub, Thomas and Lehnhoff, Sebastian; 2022 Open Source Modelling and Simulation of Energy Systems (OSMSES); 2022
Qualification of Initialisation Challenges in Co-Simulation setups for Integrated Energy Systems
van der Meer, Arjen A. and Schwarz, Jan Sören and Heussen, Kai; 2022 10th Workshop on Modelling and Simulation of Cyber-Physical Energy Systems (MSCPES); 2022
Reactive Power Markets: a Review
Wolgast, Thomas and Ferenz, Stephan and Nieße, Astrid; IEEE Access; 01 / 2022
Requirements for an Open Digital Platform for Interdisciplinary Energy Research and Practice
Werth, Oliver; Ferenz, Stephan; Nieße, Astrid; Wirtschaftsinformatik 2022 Proceedings; 02 / 2022
2021
Analysis of the Grid Capacity for Electric Vehicles in Districts with a Major Need for Sustainable Energy Refurbishment: The Case of a District in Lower Saxony
Henrik Wagner, Sarah Eckhoff, Sarah Fayed, Fernando Peñaherrera V.,Annika Ofenloch, Oliver Werth, Bernd Engel, Michael H. Breitner,Sebastian Lehnhoff, and Johannes Rolink; ENVIROINFO 2021; September / 2021
Development of Scenarios for Modelling of Districts’ Energy Supply and Analysis of Interdependencies between Energy and ICT
Fernando Peñaherrera V., Henrik Wagner, Sarah Fayed, Oliver Werth, Stephan Ferenz, Jana Gerlach, Tobias Lege, Annika Ofenloch, Thomas Poppinga, Catharina Siemer, Michael Breitner, Bernd Engel, Lars Kühl, Sebastian Lehnhoff1, Astrid Nieße, Johannes Rolink, Sven Rosinger, and Frank Schuldt; Energy Informatics and Electro Mobility ICT; March / 2021
Ontological Integration of Semantics and Domain Knowledge in Hardware and Software Co-simulation of the Smart Grid
Schwarz, Jan Sören and Elshinawy, Rami and Ramírez Acosta, Rebeca P. and Lehnhoff, Sebastian; Knowledge Discovery, Knowledge Engineering and Knowledge Management; 2021
Socio-technical modeling of smart energy systems: a co-simulation design for domestic energy demand
Barsanti, Matteo and Schwarz, Jan Sören and Gérard Constantin, Lionel Guy and Kasturi, Pranay and Binder, Claudia R and Lehnhoff, Sebastian; Energy Informatics; 2021
2020
Structured Planning of Hardware and Software Co-simulation Testing of Smart Grids
Rami Elshinawy, Rebeca Ramirez Acosta, Jan Sören Schwarz and Sebastian Lehnhoff; Proceedings of the 10th International Conference on Simulation and Modeling Methodologies, Technologies and Applications - Volume 1: SIMULTECH; 07 / 2020
