Fraunhofer Austria
Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) bieten eine nachhaltige Investition, die sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile bringt. Durch die Eigenproduktion von Strom können Haushalte ihre Energiekosten senken und zur Energiewende beitragen. Der Markt für PV-Anlagen hat sich in den letzten Jahrzehnten dank technologischer Fortschritte, sinkender Kosten und wachsender Nachfrage nach erneuerbaren Energien stark entwickelt. Prognosen deuten darauf hin, dass dieser Markt weiter wachsen wird. Allerdings stellt die Integration des Solarstroms in bestehende Stromnetze eine Herausforderung dar, da diese in einigen Regionen bereits an ihre Grenzen stoßen.
Eine Lösung könnte im Ausbau der Netzinfrastruktur liegen, was jedoch sehr kostspielig ist und von politischen Entscheidungen abhängt. Auf Verbraucherseite besteht die Möglichkeit, den Eigenverbrauch des erzeugten Stroms zu erhöhen. Dies reduziert die Einspeisung und den Bezug und dadurch die Netzbelastung. Die Idee dahinter ist den Stromverbrauch zeitlich an die Stromproduktion anzupassen, beispielsweise das Einschalten der Waschmaschine bei Sonnenschein. Da dies nicht immer möglich ist, könnten Batteriespeicher helfen. Eine optimierte Verbrauchsplanung führt in einem solchen Fall zu kleineren Batteriespeichern was sich wiederum klar positiv in der Umweltbilanz niederschlägt.
Um eine optimierte Verbrauchsplanung durchzuführen, ist Wissen über die einzelnen Stromverbraucher, insbesondere maximaler und absoluter Energiebedarf pro Zeiteinheit und charakteristische Lastenkurven notwendig. Dieses Wissen ist typischerweise nur indirekt über Lastprofilkurven jedoch nicht explizit für jeden Verbraucher gesondert vorhanden. Die Lastprofilkurven stellen kumulierte Werte dar in welchen sich Einzellasten überlagern.
Dieses Projekt konzentriert sich auf die Fragestellung wie aus vorhandenen Lastprofilen der Beitrag von einzelnen vorhandenen elektrischen Geräten und Komponenten herausgerechnet werden kann. Dieses Problem stellt mathematisch gesehen ein inverses Problem dar. Ziel ist es aus vorhandenen Lastprofilkurven die Einzelbeiträge verschiedener Gerätschaften zu rekonstruieren. Dieses Problem wurde wissenschaftlich bisher noch nicht untersucht, ist jedoch im Kontext von Eigenverbrauchsmaximierung von Solarstrom von elementarer Bedeutung.
Zentrale Forschungsfragen sind, ob dieses Problem grundsätzlich lösbar ist, welches zusätzliche externe Wissen erforderlich ist und welche Methoden sich am besten eignen. Die Beantwortung dieser Fragen ist essentiell um eine weitere Optimierung der Lastenplanung zu ermöglichen.
