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Distributed Artificial Intelligence Der resiliente und optimierte Betrieb von vollständig erneuerbaren und digitalisierten Energiesystemen erfordert neue Paradigmen in der Systemführung. Intelligente Agentensysteme mit Self-X-Eigenschaften stehen daher im Mittelpunkt der Arbeiten der Gruppe Distributed Artificial Intelligence (DAI).

Die vollständige Umstellung unserer Energieversorgung auf erneuerbare Energien ist eine zentrale gesellschaftliche Herausforderung unserer Zeit und ein unerlässlicher Beitrag zum Klimaschutz und zur Energieautonomie. Dazu müssen nicht nur Erzeugung und Verbrauch von Energie am Markt in Einklang gebracht, sondern auch Energiesysteme zuverlässig und effizient betrieben werden. Mit der zunehmenden Digitalisierung wird aus den historisch gewachsenen Energieversorgungsstrukturen ein komplexes und dynamisches cyber-physisches Energiesystem, in dem tausende Komponenten miteinander interagieren. Dabei müssen sich die eingesetzten digitalen Systeme unterschiedlichen Einsatzbedingungen anpassen sowie Störungen im Betrieb möglichst eigenständig ausgleichen können und dabei den Anforderungen und Bedürfnissen der menschlichen Nutzer:innen vertrauenswürdig gerecht werden.

Vision: Selbst-organisierende, selbst-optimierende und selbst-heilende cyber-physische Energiesysteme

Die Gruppe DAI arbeitet deshalb daran, die verteilten Komponenten eines cyber-physischen Energiesystems mit Intelligenz und Autonomie auszustatten und basierend auf Konzepten des sogenannten Organic Computing untereinander zu vernetzen. In Forschungs- und Entwicklungsprojekten untersuchen wir die Möglichkeiten und Grenzen selbst-organisierender, selbst-optimierender und selbst-heilender cyber-physischer Energiesysteme.

 

 

In ihrem TEDxTalk erklärt Prof. Dr. Astrid Nieße, Mitglied im Bereichsvorstand Energie des OFFIS, was wir vom Schwarmverhalten von Fischen und Radfahrer*innen für intelligente dezentrale Energiesysteme lernen können.

Unsere Themenschwerpunkte

Im Kontext dieser zusammenfassend als „Self-X-Eigenschaften“ bezeichneten Charakteristika von digitalisierten Systemen befassen wir uns mit den folgenden Schwerpunktthemen:

Resiliente Self-X-Systeme

Resilienz ist Fähigkeit eines Systems, schnell einen stabilen Systembetrieb wiederherstellen zu können und langfristig gegenüber Störungen robuster zu werden.

Lernen in Self-X-Systemen

Die Lernfähigkeit von Agenten ist eine Grundvoraussetzung für eine Adaption des Systemverhaltens an neue oder veränderliche Rahmenbedingungen.

Transparenz und Akzeptanz von Self-X-Systemen

Die Akzeptanz von autonom entscheidenden, digitalisierten Systemen hängt auch von deren Fähigkeit ab, Entscheidungen transparent und nachvollziehbar erklären zu können. Erfahren Sie mehr..

Modellierung und agentenbasiertes Management von Flexibilität

Flexibilität ist die Grundlage fast aller Entscheidungsprozesse in digitalisierten Energiesystemen, gerade beim Einsatz von dezentralen Energieanlagen im Verteilnetz. Erfahren Sie mehr..

Open Science – freie und quelloffene wissenschaftliche Ergebnisse

Als Forschungsgruppe bekennen wir uns zur transparenten und offenen Wissenschaft – Open Science, die Ergebnisse aus der Forschung frei und quelloffen zur Verfügung stellt. Die von uns erarbeiteten Artefakte, Daten und Publikationen sollen gemeinschaftlich und ohne Hürden genutzt werden können, um die Qualität der Forschung zu verbessern und zum gesamtgesellschaftlichen Fortschritt beizutragen. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei auch die Möglichkeit zur Reproduktion von Forschungsergebnissen. Weitere Informationen..

Energie
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    • Transparenz und Akzeptanz von Self-X-Systemen
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  • Entwurf und Bewertung standardisierter Systeme
  • Smart Grid Testing

Gruppenleitung

M.Sc. Stefanie Holly
Stefanie Holly, M.Sc.
Dr. rer. nat. Martin Tröschel
Dr. rer. nat.
Martin Tröschel

Personen

F

Emilie Frost

E-Mail: Emilie.Frost(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-582, Raum: E62

G

Dr. rer. nat. Benjamin Giesers

E-Mail: benjamin.giesers(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-747, Raum: E128

H

Stefanie Holly

E-Mail: stefanie.holly(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-732, Raum: E63

Jan Philipp Hörding

E-Mail: jan.philipp.hoerding(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-573, Raum: E63

O

Frauke Oest

E-Mail: frauke.oest(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-137, Raum: E88

R

Malin Radtke

E-Mail: malin.radtke(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-125, Raum: E128

S

Jens Sager

E-Mail: jens.sager(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-561, Raum: E62

Sanja Stark

E-Mail: sanja.stark(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-436, Raum: E63

T

Paul Hendrik Tiemann

E-Mail: paul.hendrik.tiemann(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-289

Dr. rer. nat. Martin Tröschel

E-Mail: martin.troeschel(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-150, Raum: E128

W

Torge Wolff

E-Mail: torge.wolff(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-216, Raum: E63

Alle Personen aus dem Bereich Distributed Artificial Intelligence

Projekte

D

DEER

Dezentraler Redispatch (DEER): Schnittstellen für die Flexibilitätsbereitstellung

Laufzeit: 2022 - 2025

I

Int2Grids

Integration von intelligenten Quartiersnetzen in Verbundnetze

Laufzeit: 2020 - 2023

R

REMARK

Resilienz im digitalisierten Stromsystem: Toolbox zur Bewertung von Systemdienstleistungsmärkten

Laufzeit: 2022 - 2024

W

WWNW

WärmewendeNordwest – Digitalisierung zur Umsetzung von Wärmewende- und Mehrwertanwendungen für Gebäude, Campus, Quartiere und Kommunen im Nordwesten

Laufzeit: 2021 - 2025

Publikationen

2023

A Multi-Criteria Metaheuristic Algorithm for Distributed Optimization of Electric Energy Storage

Schrage, Rico and Tiemann, Paul Hendrik and Niesse, Astrid; SIGENERGY Energy Inform. Rev.; feb / 2023

DOI BIB

2022

Choosing the right model for unified flexibility modeling

Brandt, Jonathan and Frost, Emilie and Ferenz, Stephan and Tiemann, Paul Hendrik and Bensmann, Astrid and Hanke-Rauschenbach, Richard and Nieße, Astrid; Energy Informatics; 2022

DOI BIB
Constraint-based Modeling of Smart Grid Services in ICT-Reliant Power Systems

Oest, Frauke and Lehnhoff, Sebastian; ENERGY 2022, The Twelfth International Conference on Smart Grids, Green Communications and IT Energy-aware Technologies; Mai / 2022

URL BIB
Operational flexibility for multi-purpose usage of pooled battery storage systems

Tiemann, Paul Hendrik and Nebel-Wenner, Marvin and Holly, Stefanie and Frost, Emilie and Jimenez Martinez, Adrian and Nieße, Astrid; Energy Informatics; 2022

DOI BIB

2021

A Sketch of Unwanted Gaming Strategies in Flexibility Provision for the Energy System

Buchholz, Sebastian and Tiemann, Paul Hendrik and Wolgast, Thomas and Scheunert, Alexandra and Gerlach, Jana and Majumdar, Neelotpal and Breitner, Michael and Hofmann, Lutz and Nieße, Astrid and Weyer, Harmut; Energy Informatics and Electro Mobility ICT; 2021

BIB
Assumptions on a Distributed and Hierarchical Market Concept for Balancing Reserve Aggregation

Tiemann, Paul Hendrik and Nieße, Astrid; Energy Informatics and Electro Mobility ICT; 2021

BIB
Balancing grid islands with distributed energy resources

Tiemann, Paul Hendrik; Abstracts of the 10th DACH+ Conference on Energy Informatics; 2021

DOI BIB
Battery Storage Demonstration Projects: an Overview across Europe

Divshali, Poria Hasanpor and Mäki, Kari and Evens, Corentin and Papadimitriou, Christina and Efthymiou, Venizelos and Nieße, Astrid and Holly, Stefanie and Marinelli, Mattia and Gabderakhmanova, Tatiana and Meléndez, Joaquim and others; 2021 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe; 2021

BIB
Distributed fitness landscape analysis for cooperative search with domain decomposition

Holly, Stefanie and Nieße, Astrid; IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (IEEE SSCI 2021); 2021

BIB
Dynamic communication topologies for distributed heuristics in energy system optimization algorithms

Stefanie Holly and Astrid Nieße; 2021 16th Conference on Computer Science and Intelligence Systems (IEEE FedCSIS); 2021

URL DOI BIB
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