Digital Engineering in der Energietechnik

Studienarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Note: 1,3, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart (AKAD University, Stuttgart), Veranstaltung: Digital Engineering, Sprache: Deutsch, Abstract: Die vorliegende Hausarbeit beschäftigt sich mit der Rolle des elektrischen Niederspannungsnetzes im Kontext der Energiewende in Deutschland. Während der Anteil erneuerbarer Energien - insbesondere aus Wind- und Solarenergie - kontinuierlich steigt, sinkt gleichzeitig der Einsatz fossiler Energieträger. Ziel dieser Entwicklung ist die Einhaltung des 1,5-Grad-Ziels sowie die angestrebte Klimaneutralität Deutschlands bis 2045. Neben staatlichen Maßnahmen engagieren sich auch immer mehr Privatpersonen durch die Nutzung nachhaltiger Technologien wie Elektrofahrzeuge oder Photovoltaikanlagen. Im Fokus der Arbeit steht die Frage, wie das Niederspannungsnetz - als essenzieller Bestandteil einer stabilen Stromversorgung - den steigenden Anforderungen durch dezentrale Einspeisung und steigenden Energiebedarf gerecht werden kann. Insbesondere werden bestehende Herausforderungen wie fehlende Echtzeitüberwachung, begrenzte Datenerfassung und mangelnde Transparenz thematisiert. Untersucht wird, inwiefern das Internet of Things (IoT) zur Digitalisierung dieser Netze beitragen kann. Ziel ist es, Potenziale zur automatisierten Datenerfassung, Fernüberwachung und Netzsteuerung aufzuzeigen, um Versorgungsengpässe frühzeitig zu erkennen und die Netzstabilität zu erhöhen. Nach einer Einführung in die technischen Grundlagen von Niederspannungsnetzen und IoT wird im Hauptteil der Arbeit analysiert, wie aktuelle IoT-Technologien zur Lösung der identifizierten Herausforderungen beitragen können. Abschließend werden Umsetzungsansätze und mögliche Anwendungsszenarien vorgestellt.