Integrierte Gebäudeenergietechnik

Michael Rath schaut in die Zukunft

Auf dem Weg zur Klimaneutralität nimmt der Anteil der erneuerbaren Energie im Energiemix stetig zu. Um wetterabhängigen Wind- und Sonnenstrom zuverlässig in das Energiesystem zu integrieren, braucht es flexible Abnehmer, die ihre Nachfrage regeln oder mit Speichern überbrücken können. Gebäude und Quartiere – als Schnittstelle der Sektoren Strom, Wärme und Elektromobilität – sind passende Standorte für systemdienliche und versorgungssichere Energietechnologien. Sie stehen im Fokus der neuen Forschungsgruppe am Fraunhofer IEG, die Michael Rath nun leitet.

»Das Energiesystem der Zukunft wird auf Basis volatiler, erneuerbarer Energien aufgebaut sein«, erklärt Michael Rath, der nun die Leitung des Competence Center Gebäudeenergieversorgung am Fraunhofer IEG übernommen hat. »Auf der Nachfrageseite arbeiten dann intelligente, prognosebasierte Energieanlagen in den Gebäuden daran, Flexibilitätspotenziale zu heben und Dienstleistungen für die Netzstabilität zu erbringen«, so seine Vision für die Zukunft.

Dezentrale, netzdienliche Anlagen sind fähig, ihre Stromnachfrage zu flexibilisieren und den Betrieb an aktuelle Mess- und Prognosedaten anzupassen. Technologien wie Solaranlagen, Blockheizkraftwerke, Kältemaschinen, Wärmepumpen oder Batterien können sich in einem Anlagenkomplex gegenseitig ergänzen und so Energie auf die ökologisch und ökonomisch sinnvollste Art und Weise im Gebäude oder Quartier bereitstellen. Sie ermöglichen Energieeffizienz durch Automation und können die Betriebskosten relevant senken – und zwar umso mehr, je volatiler der Energiemarkt ist.

Für den optimalen Betrieb solcher Anlagen entwickelt Rath Steuerungszentralen, die nicht nur das Zusammenspiel der Teile optimieren, sondern auch externe Faktoren wie Wetter, Nachfrage und volatile Energiepreise berücksichtigen. Idealerweise nutzen die Schaltzentralen Methoden des Maschinellen Lernens, um aus vergangenen Entscheidungen für die zukünftige Optimierung zu lernen. Die Kombination von Sektorkopplung und Digitalisierung, schafft intelligente, prognosebasiert gesteuerte Energieanlagen, die netzdienlich und nachhaltig agieren.

Parallel zu seiner Arbeit am Fraunhofer IEG lehrt Rath auch an der Hochschule Bochum. Dort vertritt er das Fach Gebäudeenergietechnik insbesondere in Lehrveranstaltungen zu den Themen Gebäudeautomation, Heizungs-, Raumluft- und Klimatechnik. Ebenso beteiligt er sich an der Lehre in den Bereichen Mess- und Regelungstechnik, Simulation und Maschinelles Lernen.

Zuvor war Rath Leiter »IT-Applikationen und Automatisierung« der Geschäftseinheit »Großkunden und Energiedienstleistungen« bei der GASAG-Gruppe, einem der größten Energieunternehmen in der Region Berlin. Beim GASAG-Unternehmen Geo-En Energy Technologies GmbH leitete er die Softwareentwicklung und war zudem Lehrbeauftragter »Informatik für Technisches Facility Management« an der Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin. An der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster studierte er Physik und Mathematik. Seine Promotion im Bereich Physik zur Turbulenzmodellierung komplexer Systeme schloss Rath an der Philipps-Universität Marburg ab.

Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Bildquelle: privat