Future Energy & Quantum Grid
Ein Grid wie das Internet. In dem von Dr. Ebbes und DocBernd erfundenen und patentierten Quantum Grid wird Strom mittels Energiepaketen übertragen. Diese Pakete sind durch den zeitlichen Verlauf der zu übertragenden elektrischen Leistung, Leistungsfluss genannt, über eine vorher festgelegte Route für eine feste Übertragungsdauer definiert. Die Übertragung erfolgt durch die Steuerung des verschränkten Leistungsflusses dieser Pakete. Im Gegensatz zum klassischen Grid kann die Übertragung über eine beliebige, vorher festgelegte Route erfolgen. Das automatische und selbstorganisierte Quantum Grid Routing überträgt die Pakete dann über optimale Routen. Damit hat das Quantum Grid die DNA, sich hochflexibel an die dynamischen Anforderungen einer regenerativen, volatilen und dezentralen Energieversorgung der Zukunft anpassen zu können.
Quantum Grid
Ein Stromnetz nach dem Vorbild des Internets
Am Beispiel der Datenpakete, die im Internet geroutet werden und so ihren Weg im Netz finden, soll auch der Strom so seinen Weg mithilfe von Energiepaketen durch das Stromnetz bahnen. Unsere intelligenten Routingalgorithmen ermöglichen, dann den günstigsten Weg zwischen Erzeuger und Verbraucher zu finden.
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Paketbasiert
Neuartiger Energietransport, in welchem einzelne Strompakete ihren Weg flexibel durch das Netz bahnen
Nachhaltig
Vereinfachte Integration von grünen Energieressourcen, welche auch Kleinerzeuger begünstigt
Energie-Routing
Intelligentes Routing mithilfe der Quantum Grid Router als zentrale Lösung zur Optimierung der Grid-Infrastruktur
Selbstorganisiert
Optimale Orientierung und Wegfindung der Strompakete im Netz, mithilfe der von uns entwickelten Algorithmen
Flexibel
Dynamische Steuerung der Netzstruktur durch ständige Analyse der Produktion und Nachfrage um maximale Effizienz zu garantieren
Dezentral
Ermöglicht erhöhte Belastbarkeit, sowie Sicherheit vor Ausfällen und Manipulationen durch verschiedene Einspeisewege
Sicher
Unsere Technologie gewährleistet Sicherheit vor Ausfällen, Blackouts sowie Manipulation durch End-to-End Verschlüsselung
The Q-Battery – intelligente Speichersysteme für das Quantum Grid
Mit dem im US-Patent US 10.361.564 B2 beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen wird das Quantum Grid der GIP um einen weiteren wichtigen Baustein erweitert. Ein neuartiges intelligentes Speichersystem für regenerative Energiesysteme: die Q-Battery oder auch Q-Energy-Storage.
Durch diese Erfindung ist die GIP in der Lage, neuartige und intelligente Batterien und hybride Speichersysteme für regenerative Energiesysteme zu realisieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Batterien und Speichersystemen ermöglicht die Q-Battery systembedingte Versorgungslücken effizienter und dynamischer zu überbrücken. Durch dieses neuartige Speichersystem kann das Quantum Grid die Vorzüge der paketbasierten Stromübertragung noch besser ausspielen als zuvor.
Kern der Erfindung sind der Powercrossbar zur dynamischen und intelligenten Ansteuerung verschiedenster Speichermedien (Superkondensatoren, Batterien, mechanische Rotationsspeicher, etc.) sowie deren intelligentes paketbasiertes Energiemanagement.
Die Ansteuerung und das Energiemanagement der Q-Battery wird mit Xyna Software-Technologien wie Xyna-Phi und XAI realisiert. Diese und andere Xyna-Technologien sind der zentrale Faktor, ohne die der Quantensprung des Quantum Grids und der Q-Battery nicht möglich wären. Erst durch die Xyna-Technologie wird aus einer herkömmlichen „dummen Batterie“ eine „mitdenkende Batterie“. Dabei kann auch ein Teil der Inverter-Technologie, wie sie heute in Solar- und Windgeneratoren verbaut ist, eingespart werden, indem diese Aufgaben von einer Q-Battery mit entsprechender Quantum Grid Router-Funktion übernommen werden.
Das Einsatzfeld des Q-Storage geht weit über die bisherigen Ansätze „Quantum Grid“ und „Quantum Grid out of the box“ hinaus. So ist dieses neuartige Energiespeichersystem beispielsweise hervorragend für die OnBoard-Energieversorgung von Satelliten oder für Mond- und Mars-Missionen geeignet.
Durch diese neue Erfindung und ihre Patentierung kann die GIP ihre Spitzenposition in der weltweiten Energy Internet Forschung bestätigen und weiter ausbauen.
Quantum Grid 4.0
Aktuell beschäftigt sich die GIP mit der Weiterentwicklung des Quantum Grids zum QG4.0. Das Ziel ist die selbstorganisierte Einbindung von Erzeugungs-, Bedarfs-, Verlust- und Speicherprognosen für ein paketbasiertes, sektorgekoppeltes Energieversorgungssystem mittels Algorithmischer Intelligenz.
Video
Quantum Grid - Ein vom Internet inspiriertes Stromnetz - XK2015
Das Quantum Grid ist revolutionär und ein Quantensprung für die Grid-Technologie. Dieser Ansatz hat den Vorzug höherer Flexibilität und ist besser im Einsatz in Umgebungen mit dynamischem Netzverhalten. Ebenso ist er deutlich belastbarer als zentralisierte Ansätze.
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Video abspielenUnsere Forschungspartner
Kooperationspartner
Forschungsteam um Prof. Dr. A. Sumper, CITCEA Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona, Spanien.
Das Team um Prof. Sumper entwickelt den Quantum Grid Router und die für die Leistungsflusskontrolle benötigte Leistungselektronik.
Patente
Dr. B. Reifenhäuser und Dr. A. Ebbes, »Verfahren und Vorrichtung zum gerichteten Übertragen elektrischer Energie in einem elektrischen Versorgungsnetz«. Europäisches Patent: EP 2 430 723 B1; Patent in den USA: US 9337655 B2; Patent in China: CN102439812B.
Dr. A. Ebbes und Dr. B. Reifenhäuser, »Electronical Power Distribution and Method for Distributing Electrical Power«. Amerikanisches Patent: US 10,361,564 B2
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Informieren Sie sich mit unseren offiziellen Whitepapers oder schauen Sie in unsere Sammlung von zahlreichen Veröffentlichungen in den führenden Fachmedien!
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Der Hacker des Stromnetzes - Technology Review 11/2016
»IT-Unternehmer Bernd Reifenhäuser will unser Elektrizitätsnetz umkrempeln. Analog zum Internet sollen dabei kleine Strompakete selbstständig ihren Weg durch die Leitungen finden.«
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Internet der Energie
»Digitalisiertes Verteilungsnetz für die Stromversorgung« von Dr. Bernd Reifenhäuser und Dr. Alexander Ebbes (EW 9/13)