Das Forschungsprojekt ENSURE als Teil der Förderinitiative Kopernikus-Projekte erforscht geeignete Energienetzstrukturen für den aktuellen Transformationsprozess der Energiewende. Die Energienetzstrukturen müssen sowohl die örtliche als auch die zeitliche Differenz von elektrischer Erzeugung und Verbrauch kompensieren, die mit intensiverer Nutzung von regenerativen Energiequellen weiter divergieren. Zudem ist die Akzeptabilität von Maßnahmen insbesondere in unmittelbarer Umgebung der Anlagen ein entscheidender Faktor geworden und seitens der Bürger hat sich der Wunsch nach einer aktiven Partizipation an der Energieversorgung entwickelt.

Das erste Hauptziel von ENSURE ist eine ganzheitliche Untersuchung der Systemstrukturen durch Weiterentwicklungen sowohl von Netztopologien als auch bei der Betriebsführung und den im Netz eingesetzten Komponenten. Mit voranschreitender Digitalisierung und damit der Nutzung von mehr Informationen zum Netzzustand, zur Einspeise- und Verbrauchssituation sowie zum Zustand von Komponenten können neuartige Ansätze in der Betriebsführung von Anlagen und Netzen realisiert werden. Die Digitalisierung ermöglicht darüber hinaus durch erhöhte Transparenz auch eine aktive Partizipation der Bürger an der elektrischen Energieversorgung über den Handel mit Energieprodukten und -dienstleistungen.

Das zweite Hauptziel ist der Aufbau einer geografisch abgegrenzten Demonstration der Ergebnisse im realen System (Energiekosmos ENSURE) zum Nachweis der Machbarkeit eines digitalisierten, nachhaltigen und gekoppelten Energiesystems. Mit dem Energiekosmos ENSURE können technische, ökologische und ökonomische Potenziale und Vorteile der neuen Konzepte und Technologien an die Bevölkerung und Kommunen herangetragen werden. Gleichzeitig bietet sich für Anlagenbetreiber und Industriehersteller die Möglichkeit, neue Technologien im Feld technisch und betriebswirtschaftlich zu erproben.

Zur Erreichung dieser Projektziele werden in der zweiten von drei geplanten Projektphasen drei Themenkomplexe bearbeitet. Dies sind die Erarbeitung eines langfristigen systemischen Gesamtkonzepts für Energiesystemstrukturen auf Basis der Ergebnisse aus Phase 1, die Vorbereitung und Konzeptionierung des Energiekosmos ENSURE sowie die erste Pilotierung von Anlagen und Systemen als Ausgangspunkt für den Energiekosmos. OFFIS wird sich in diesem Zusammenhang an der Entwicklung einer verteilten Simulationsumgebung für die Bewertung von Energiesystemstrukturen beteiligen und ein standard-basiertes, holistisches Testverfahren zur Vorbereitung und Dokumentation von Testfällen und zur Erstellung von Szenarien entwickeln. Hierbei wird das Co-Simulations-Framework mosaik erweitert und eingesetzt, die Ankopplung von verteilten Realzeit-Tests umgesetzt und relevante Verteilnetzkommunikations- und Automatisierungslösungen aus der ersten Förderphase integriert. Im Rahmen der Vorbereitungen des Energiekosmos beteiligt sich OFFIS zudem an der Entwicklung einer Plattform für ein digitales Abbild, um eine detaillierte virtuelle Demonstration in Ergänzung zu verbauten Anlagen zu ermöglichen.