Magazin Forschung 2019

16 | KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
Clever wohnen:
Die Regensburger Margaretenau hat Köpfchen
Schon vor 100 Jahren haben die Erbauer der Margaretenau Neuland betreten, damals buchstäblich
auf Sumpfgebiet im Westen Regensburgs, um gemeinsam eine Gartenvorstadt zu errichten. Heute
denken die „Auerer“ an das kommende Jahrhundert und die damit verbundenen gesellschaft -
lichen und technologischen Herausforderungen. Sie sind Partner der OTH Regensburg im
Forschungs- und Entwicklungsprojekt MAGGIE.
Projektübersicht: Der Kopf in der Mitte symbolisiert die zentrale künstliche Intelligenz für die Optimierung und
Anlagensteuerung, mit dem Ziel der intelligenten Sektorenkopplung und Netzdienlichkeit
„Intelligente Quartierslösungen tragen zu Netzstabi -
lität, Klimaschutz und zur sozialen Energiewende bei.“
Der Name MAGGIE steht sozusagen für die innovative, intelligente
und gut vernetzte Enkelin von Margarete. Sie
wird in einem Quartier leben, das zu ihr passt, da es Lösungen
bereithält, die zur Stabilisierung des Stromnetzes
und zur Umsetzung einer sozialen Energiewende beitragen
und letztlich die Abmilderung des Klimawandels begünstigen.
Eine wichtige Rolle spielt dabei das zu entwickelnde Planungs-,
Optimierungs- und Steuerungstool. Das darin
enthaltene Optimierungsverfahren basiert zum Teil
auf sogenannten evolutionären Algorithmen, das heißt,
dass deren Funktionsweise an die Evolution natürlichen
Lebens angelehnt ist. Das Tool, also die Maschine, soll
damit Wissen aus Erfahrung generieren, Muster erkennen
und im Optimalfall auch mit unbekannten Daten zurechtkommen
(Maschinelles Lernen).
Auf der Planungsebene findet so die Auslegung von
Netzen und Anlagentechnik statt und auch eine Übertragung
auf andere Quartiere wird möglich. Die Optimierung
erfolgt nach ökologischen und ökonomischen
Gesichtspunkten. Für die dynamisch-perspektivische
Steuerung des Energieversorgungssystems liefert ein
Monitoring-Werkzeug die Systemdaten für eine immer
wieder aktualisierte Betriebsoptimierung in Echtzeit. So
kann mit diesem System zum Beispiel auch am Stromund
Regelleistungsmarkt agiert und für den Betreiber ein
neues Erlösmodell erschlossen werden.
Ein weiterer Schwerpunkt ist die vorhersagebasierte Versorgungstechnologie.
Aus Datenzeitreihen für Strommarkt,
Verbraucherverhalten (Lastgänge) und Wetter
werden dabei mittels neuronaler Netze Prognosen generiert.
Neuronale Netze werden in zahlreichen modernen
Technologien der künstlichen Intelligenz angewendet,
hauptsächlich im zweidimensionalen Bereich der Bilderkennung.
In MAGGIE sollen sie für die Datenreihenvorhersage
verwendet werden.
Letztendlich bedeuten all diese smarten Neuerungen geringere
Energiekosten für die Bewohner und geringere
Treibhausgasemissionen für die Umwelt. Eine Entlastung
des Stromnetzes wird möglich, weil das Tool Flexibilitätspotentiale
hebt und sogar der Betrieb im Schwarm, z. B.
mit weiteren Quartieren oder Wohneinheiten, wird möglich.
Das Projekt MAGGIE wird im Förderprogramm Solares
Bauen durch das Bundesministerium für Wirtschaft und
Energie gefördert.
Michael Riederer, Klaus Nagl und
Oliver Steffens (Projektleiter) ■