INTEGRIERTE VERSORGUNG SICHERN
Die Digitalisierung spielt in Energiesystemen und für die Energiewende eine bedeutende Rolle. Sie unterstützt beziehungsweise ermöglicht die Erfassung, Überwachung, Kommunikation, Analyse und Optimierung von Messwerten sowie die (Fern-)Steuerung dezentraler Energieumwandlungsanlagen und Betriebsmittel für eine effizientere Betriebsführung, die sich weitgehend automatisiert an die hochdynamisch veränderlichen Prozesse der Energiewirtschaft anpasst. Ein mehrere Sektoren wie Strom, Gas oder Wärme integrierendes Energiesystem schafft einerseits Flexibilität, um auf die Prognoseunsicherheit dezentraler, dargebotsabhängiger Energieeinspeisung reagieren zu können. Gleichzeitig erhöht es die Systemkomplexität drastisch – mit Auswirkungen auf Modellierung und Steuerung. Neben einem Verständnis für neue Wechselwirkungsdynamiken in einem integrierten Energie- und Informationssystem sind zum Teil völlig neue Ansätze zur Analyse und Optimierung dieses Cyber-Physical-Energy-System-of-Systems erforderlich.
Zentrale Aspekte des Zukunftslabors Energie sind maschinelles Lernen und Big Data Analytik in Energiesystemen, cyber-resiliente Energiesysteme und Informationssicherheit, Informations- und Kommunikationstechnologie-basierte Integration neuer Akteure in die System- und Einsatzplanung von dezentralen Energieanlagen sowie Interoperabilität und standardisierte Prozesse multimodaler Energiesysteme.
Wissenschaftler*innen
Sarah Fayed (Hochschule Emden/Leer)
Sarah Fayed ist wissenschaftliche Mitarbeiterin im Labor Regenerative Energien an der Hochschule Emden/Leer, Fachbereich Elektrotechnik/Informatik. Ihre Forschungsschwerpunkte sind: elektrische Netzsimulationen, Energiedatenanalyse- und Prognosen. ...
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Sarah K. Lier (Leibniz Universität Hannover)
Sarah K. Lier ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Wirtschaftsinformatik an der Leibniz Universität Hannover. Ihre Forschungsschwerpunkte sind erklärbare und ethische künstliche Intelligenz und erneuerbare Energiesysteme. ...
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Luca Manzek (OFFIS Institut für Informatik)
Luca Manzek ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Energie, in der Gruppe "Entwurf und Bewertung standardisierter Systeme", an dem OFFIS Institut in Oldenburg.
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Annika Ofenloch (OFFIS Institut für Informatik)
Annika Ofenloch ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung Co-Simulation multimodaler Energiesysteme am OFFIS Institut für Informatik. Zu ihren Forschungsinteressen gehören die Modellierung und simulative Untersuchung digitalisierter Energiesysteme. ...
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Fernando Andres Penaherrera Vaca (OFFIS Institut für Informatik)
Fernando Andreas Penaherrera Vaca ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Energie, in der Gruppe "Energy Efficient Smart Cities", an der OFFIS Institut in Oldenburg. Seine Forschungsschwerpunkte sind die Modellierung von Energiesystemen und deren Komponenten in...
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Jan Petznik (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR))
Jan Petznik ist Projekt- und Laborleiter in der Abteilung Energiesystemtechnologie am Institut für Vernetzte Energiesysteme am Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt in Oldenburg. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in den Bereichen elektrische Energiesysteme, Sektorenk...
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Dr. Ing. Sven Rosinger (OFFIS Institut für Informatik)
Dr-Ing. Sven Rosinger ist Forschungsgruppenleiter im Bereich Energie am OFFIS. Seine Forschungsschwerpunkte sind: Technologien für energieeffiziente Smart Cities, Mehrwertdienste auf Basis von Smart Meter Gateways ...
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Alejandro Rubio (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR))
Alejandro Rubio ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR), Institut für Vernetzte Energiesysteme / Seine Forschungsschwerpunkte sind: Betrieb und Resilienz elektrischer Netze und die Simulation und Optimierung von Energiesy...
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Ihsan Ünal (Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften)
Ihsan Ünal ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für energieoptimierte Systeme (EOS) an der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften. Seine Forschungsschwerpunkte sind die Entwicklung und Integration von Gebäudemodellen sowie die Optimierung von Verfahren zur Na...
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Henrik Wagner (Technische Universität Braunschweig)
Henrik Wagner ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme an der TU Braunschweig. Seine Forschungsschwerpunkte sind: Simultane Mehrfachnutzung von häuslichen Batteriespeichersystemen, Netzaufnahmefähigkeit von Quartiere...
MEHR ZUR PERSONGeförderte Einrichtungen
Berichte
Forschungsergebnisse: Zukunftslabor Energie veröffentlicht Deliverables
Die Wissenschaftler*innen des Zukunftslabors Energie bieten einen umfassenden Einblick in ihre Forschung der letzten fünf Jahre: In den Ergebnisberichten (sog. Deliverables) dokumentieren sie ihre Forschungsziele, Vorgehensweisen und Erkenntnisse zur Digitalisierung von Energiesystemen und der Energieforschung selbst. MEHR
Stromversorgung in einer digitalen Energiewirtschaft sicherstellen
Die Wissenschaftler*innen des Zukunftslabors Energie erforschen digitale Technologien, die eine konstante Versorgung mit erneuerbarer Energie sicherstellen. Denn aus Sonne, Wind und Wasser erzeugte Energie unterliegt Schwankungen. Für ihre Forschung simulieren sie Wohnsiedlungen und koppeln Forschungslabore. MEHR
Zukunftslabor Energie beim „Tag der Energieforschung“ in Hannover
Beim „Tag der Energieforschung“ präsentieren Wissenschaftler*innen der Leibniz Universität Hannover aktuelle Forschungsprojekte und –ergebnisse. Sarah K. Lier stellte die Forschung des Zukunftslabors Energie vor. Die Veranstaltung diente zum interdisziplinären Austausch und zur Inspiration unter Wissenschaftler*innen. MEHR
Videos und Podcasts
Energie der Zukunft: Digitale Energiesysteme
Digitale Plattform für eine offene Energieforschung
Energie verstehen – Der Schlüssel zur erfolgreichen Energiewende.
Wissenschaftliche Veröffentlichungen
Continued Operation or Repowering? A Financial Decision Support System for Onshore Wind Turbine Investments
Wind energy is one of the most promising sources of renewable energy and has gained increasing attention. Nevertheless, as wind turbines age and approach the end of government subsidies, investors fac...
Wind energy is one of the most promising sources of renewable energy and has gained increasing attention. Nevertheless, as wind turbines age and approach the end of government subsidies, investors face growing exposure to the volatility of the electricity market, underscoring the need for strategic decisions on whether to continue operating, repower, or decommission these assets. Following Design Science Research, we propose a decision support system (DSS) that integrates various modeling and simulation processes to capture market uncertainties, including electricity price, remaining useful life of turbines, and associated costs. These uncertainties are addressed through real options valuation using Least-Squares Monte Carlo simulation to deliver investment strategies. The DSS is further evaluated in a case study of onshore wind turbine investments in Germany. Our results and findings demonstrate that the proposed DSS helps investors optimize investment timing and achieve higher investment returns.
Autor*innen
- Yifan Wang
- M.Sc. Tobias Kraschewski (Leibniz Universität Hannover)
- M.Sc. Maximilian Heumann (Hochschule Hannover)
- Prof. Dr. rer. nat. habil. Michael H. Breitner (Leibniz Universität Hannover)
Veröffentlichung
- Hawaii International Conference on System Science
- 07.01.2025
- Link zur Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
WenigerOptimizing a Sensor Network's Granularity to Mitigate Urban Heat Island Effect at 2032 Brisbane Olympics
In anticipation of the 2032 climate-positive Olympic Games in Brisbane, we address the Urban Heat Island (UHI) effect optimizing the granularity of a sensor network in the Northshore Hamilton Priority...
In anticipation of the 2032 climate-positive Olympic Games in Brisbane, we address the Urban Heat Island (UHI) effect optimizing the granularity of a sensor network in the Northshore Hamilton Priority Development Area (PDA), i.e., the location of the Athletes' Village, for efficient environmental monitoring and the provision of a Green Information System (IS). We use spatio-temporal sensor data and leverage advanced interpolation techniques to optimize both temporal and spatial granularity settings. Results and findings from our granularity analysis reveal an optimal temporal granularity at one-hour intervals, providing the optimal trade-off balance between computational efficiency and sufficient detail for urban planning. Finer temporal resolutions do not significantly enhance prediction accuracy. Spatial analysis further helps decision makers to balance trade-offs between economic costs and prediction accuracy, eliminating unnecessary sensors in the network.
Autor*innen
- Celine Schoe
- Prof. Dr. rer. nat. habil. Michael H. Breitner (Leibniz Universität Hannover)
Veröffentlichung
- Hawaii International Conference on System Science
- 07.01.2025
- Link zur Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
WenigerAn iterative five‑phase process model to successfully implement AI for cybersecurity in a corporate environment
While traditional cybersecurity approaches effectively address static or well-known threats, they often struggle to keep pace
with the rapidly evolving threat landscape. New research highlights th...
While traditional cybersecurity approaches effectively address static or well-known threats, they often struggle to keep pace
with the rapidly evolving threat landscape. New research highlights that increasing sophistication and dynamism in cyberat-
tacks require adaptive and proactive measures, such as artificial intelligence (AI) applications and services, to complement
conventional methods. AI for cybersecurity is needed to respond efficiently and reliably to threats and attacks, to detect
dynamic threats faster, to analyze more precisely, and to enable adaptive protective measures that outperform conventional
approaches. We identified research needs for AI in cybersecurity that need to be addressed by implementing respective AI
applications and services. Companies and organizations need further research and company-centric approaches. We address
AI for cybersecurity through a literature review and semi-structured expert interviews in a design science research–oriented
framework. We identify typical implementation steps, deduce critical process phases, and develop a new process model to
successfully implement AI for cybersecurity, including five process phases and 19 process steps. Our iterative five-phase
process model provides a structured framework that is flexible to adapt to specific and general requirements, focuses on
iterative evaluations; addresses cost, functional requirements, certifications, and environmental impact; facilitates early risk
identification; and strengthens resilience against cyberattacks. Furthermore, we deduce seven key performance indicators
to support a quantitative assessment of AI’s efficiency and effectiveness, allow benchmarking, and develop best practices.
Finally, we provide limitations and a further research agenda
Autor*innen
- Sarah K. Lier (Leibniz Universität Hannover)
- Prof. Dr. rer. nat. habil. Michael H. Breitner (Leibniz Universität Hannover)
Veröffentlichung
- Electronic Markets
- 21.05.2025
- Link zur Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
WenigerWissenschaftliche Vorträge
Sustainability in Data Centers
Fernando Andres Penaherrera Vaca (OFFIS Institut für Informatik)
Veranstaltung: Circular Economy for the Energy Transition, Summer School, Padova University
Datum: 04.07.2025
NFDI4Energy – Forschungsdateninfrastruktur für die interdisziplinäre Energiesystemforschung
Prof. Dr.-Ing. Astrid Nieße (Carl von Ossietzky Universität Oldenburg)
Veranstaltung: Jahrestreffen 2025 des Forschungsnetzwerks Energiesystemanalyse
Datum: 07.05.2025
A Generic Trustworthiness Process Model based on Generative Artificial Intelligence and Large Language Models
Sarah K. Lier (Leibniz Universität Hannover)
Veranstaltung: GOR AG FMI & FNAI Workshop 2025
Datum: 03.06.2025
Technologiedemonstratoren
Assoziierte Partner
