HyBit

Zentraler Ausgangspunkt des interdisziplinären Forschungsvorhabens hyBit (hydrogen for Bremen’s industrial transformation) ist das Stahlwerk im Bremer Industriehafen, welches jährlich rund sechs Millionen Tonnen Kohlenstoffdioxid ausstößt, ca. 50 % der Gesamtbremer-Emissionen. Der erfolgreiche Aufbau von Wasserstoffwirtschaft- und -infrastruktur verbindet die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität, weswegen das Konsortium auf Kooperation setzt. Das Forschungszentrum BEST (Bremer Forschungszentrum für Energiesysteme) ist mit dem IAT und zehn weiteren Arbeitsgruppen der Technik-, Geistes- und Sozialwissenschaften von der Universität Bremen führend an dem Vorhaben beteiligt. Sie arbeiten mit 18 Partnern aus Wissenschaft (unter anderem das Wuppertal-Institut, das Fraunhofer-IFAM Bremen, das Fraunhofer-ICT Karlsruhe und die Hochschule Bremen) und Industrie (Arcelor Mittal Bremen, swb und die BLG) zusammen, um die komplexe Transformation zu erforschen.

Im Mittelpunkt der Forschung steht die Frage nach der Gestaltung von Wasserstoff-Hubs um Klimaneutralität zu erreichen und zeitgleich optimales Vorgehen hinsichtlich technischer, wirtschaftlicher, ökologischer, ökonomischer, rechtlicher und gesellschaftlicher Dimensionen zu berücksichtigen. Zentraler Bestandteil ist der Aufbau einer Transformationsplattform mit der alle Daten, Messungen, Modelle, Indikatoren und Forschungsergebnisse gebündelt und ausgewertet werden. Das IAT bringt hier seine Kompetenzen hinsichtlich des zellularen Ansatzes ein um eine resiliente und sektorübergreifende Regelung von Wasserstoff-Hubs zu ermöglichen. Dabei wird untersucht, inwiefern die direkte Anbindung von Erneuerbaren Energien durch optimierte Last- und Erzeugungsfahrpläne systemdienlich, emissionsarm und resilient auszugestalten ist

Als Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe sind zukünftige, intelligente Energiesysteme zu nennen, deren Herausforderungen unter anderem in der leittechnischen Einbindung vieler aktiver Komponenten, sowie deren automatisierte Optimierung während des Betriebs liegt. Die benötigte Informations-, Kommunikations- und Automatisierungstechnik ist prinzipiell bekannt, ihr Einsatz im Energiesystem jedoch ungetestet und damit hochgradig risikobehaftet. Die Entwicklung eines Echtzeitsimulators mit HiL-Funktionalität dient der Reduzierung der genannten Risiken und steigert somit die Resilienz zukünftiger Energiesysteme. Zusätzlich gilt es die Planung von Energiesystemen vollständig zu überprüfen und zu modifizieren, sodass der gestiegenen Komplexität Rechnung getragen wird und der zuverlässige Betrieb weiterhin gesichert ist. Der zellulare Ansatz, welcher das Stromnetz in Zellen mit definierten Organisations- und Verwaltungsarchitekturen aufteilt, soll tiefergehend untersucht werden. Hierfür ist es notwendig neue Überwachungs- und Steuerungsstrategien für Verteilungs- und Übertragungsnetze zu entwickeln, umzusetzen und zu testen. Weiterhin muss die IKT-Infrastruktur so erweitert werden, dass Überwachungs- und Steuerungseinheiten des Übertragungs- und Verteilungsbereichs Daten von Messgeräten sammeln, Signale an steuerbare Ressourcen senden und zuverlässig sowie mit ausreichender Geschwindigkeit miteinander kommunizieren können. Hierfür werden im Vorhaben neue und innovative KI-Methoden der angewandten Mathematik eingesetzt.