FGE. Jahresbericht IK3N Institut für Elektrische Anlagen. Forschungsgesellschaft Energie. an der rwth aachen e.v.

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1 IK3N Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft Univ.Prof. Dr.Ing. Albert Moser FGE Forschungsgesellschaft Energie an der rwth aachen e.v. Jahresbericht Aachen, Juni Schinkelstr. 6, D52062 Aachen Telefon Fax

2 Table of Contents Institutspersonal Statt Organigramm Organigram Lehrveranstaltungen Lectures Mitarbeit in Gremien Membership in Committees Forschungsgesellschaft Energie (FGE) an der RWTH Aachen e. V. Energy Research Institute of RWTH Aachen University Dissertationen PhD Theses Dr.Ing. D. Heuberger Grundsatzplanung von Gastransportnetzen 20 Longtime Planning of Natural Gas Transportation Networks Dr.Ing. U. Kasper Dr.Ing. C. Linnemann Modelle zur Unterstützung von Handelsentscheidungen an Märkten 26 für Fahrplanenergie und Reserve Models supporting Trading Decisions on Markets for Scheduled Energy and Reserve Wirtschaftliche Bewertung von HGÜNetzausbaumaßnahmen beim 32 Engpassmanagement im europäischen Übertragungsnetz Economic Evaluation of HVDC Reinforcement Measures in the Context of European Congestion Management Dr.Ing. N. Rotering Zielnetzplanung von Mittelspannungsnetzen unter Berücksichtigung 38 von dezentralen Einspeisungen und steuerbaren Lasten LongTerm Network Planning of Medium Voltage Networks considering Distributed Generation and Demand Side Management Dr.Ing. A. Schäfer Portfoliooptimierung in dezentralen Energieversorgungssystemen 44 Portfolio Optimization in Distributed Energy Systems Dr.Ing. L. Zhao Modellierung der Auswirkungen von Elektrofahrzeugen auf 50 elektrische Verteilungsnetze Modeling of Impacts from Electric Vehicles on the Distribution Grids Forschungsprojekte Research Projects Dipl.lng. R. Alvarez Ausbauplanung des chilenischen Übertragungsnetzes unter Berück 55 sichtigung von FACTS Expansion Planning of the Chilean Transmission Network Considering FACTS FGE JAHRESBERICHT I

3 Dipl.Ing. P. Awater Bewertung der Netzsicherheit elektrischer Übertragungsnetze 58 Evaluating the Grid Security of Electrical Transmission Systems M.Sc. C. Baumann Simulation der europäischen Märkte für Erdgas und elektrische 61 Energie Simulation of the European Markets for Natural Gas and Electricity Dipl.Wirt.Ing. C. Breuer Bestimmung und Bewertung von alternativen Gebotszonen 64 in Europa Determination and Evaluation of alternative Bidding areas in Europe M.Sc. H.Chen Netzbetriebssimulation in Verteilungsnetzen 67 Simulation of Distribution Network Operation Dipl.Ing. Dipl.Ing. T. Drees S. Dierkes Dipl.Wirt.lng. Bewertung der Spannungsstabilität im zukünftigen elektrischen System 68 Assessment of Voltage Stability in Future Power Systems Zukünftige technische Anforderungen an den europäischen 71 Kraftwerkspark Technical Requirements of the Future European Generation System Dipl.Ing. Dipl.Wirt.lng. D. Echternacht Dipl.Ing. J. Eickmann Dipl.Wirt.Ing. K. Geschermann Dipl.Ing. M. Gil Pugliese Dipl.Wirt.Ing. F. Grote Optimierte Positionierung von Messtechnik zur verbesserten 74 Zustandsschätzung in elektrischen Verteilnetzen Optimized Meter Placement for an improved Distribution System State Estimation Simulation des Übertragungsnetzbetriebs 77 Simulation of Transmission System Operation Lokale Energiemärkte unter Berücksichtigung von Akteursverhalten 80 Local Energy Markets with Consideration of Stakeholder Behavior Optimaler Handel von regenerativer Erzeugung im liberalisierten 81 Elektrizitätsmarkt Optimal Trading of Renewable Generation in Liberalized Electricity Markets Bewertung der Entwicklung europäischer Märkte für elektrische 84 Energie und Erzeugungskapazität Evaluation of the Development of European Electrial Energy and Capacity Markets Dipl.Wirt.Ing. C. Kraemer Zukünftiger Kraftwerkspark unter klimapolitischen Rahmen 87 bedingungen Future Generation System under Consideration of Climate Policy Frameworks Wirt.Ing. M.Sc. J. Lichtinghagen Versorgungszuverlässigkeit von Inselnetzen 90 Supply Reliability of islanded grids Dipl.Ing. Dipl.Wirt.lng. K. Münch Dipl.Wirt.Ing. C. Schröders Bewertung der Netzleistungsfähigkeit von Gastransportnetzen 91 Evaluating the Network Performance of Natural Gas Transportation Networks Auswirkungen der Qualitätsregulierung auf die Mittelspannungsnetz 94 Planung Implications of Power Quality Regulation on Medium Voltage Network Planning II FGE Jahresbericht

4 FGE Jahresbericht Speicherungsbedarf Dipl.Wirt.lng. H. Schuster Dipl.Ing. R. Schuster Dipl.Wirt.lng. D. Schweer Dipl.Ing. L Verheggen Dipl.Wirt.Ing. A. Witzenhausen Gesamtwirtschaftliche Bewertung von Kraftwerksstandorten zur 97 Parametrierung exogener Allokationssignale Macroeconomic Evaluation of Power Plant Locations for a Parameterization of Exogenous Allocation Signals Integrierte Betriebs und Beschaffungsoptimierung regionaler 100 Energieversorgungsunternehmen Integrated Operation and Supply Optimization of Regional Energy Supply Companies Bewertung von Energiespeichern in einem regenerativen Portfolio 102 unter Berücksichtigung von Unsicherheiten Evaluation of Energy Storages in the Context of Renewable Power Plant Portfolios Considering Uncertainties Planung von Verteilnetzen unter Berücksichtigung von Maßnahmen 105 zur Verbesserung der Spannungshaltung Planning of Distribution Networks Considering Approaches for Improving Voltage Stability Kraftwerksbewertung unter Berücksichtigung energiewirtschaftlicher 108 Entwicklungsszenarien Evaluation of Power Plants under Consideration of Energy Sector Scenarios Studienbeispiele Selected Studies Dr.Ing. H. Schuster, Dipl.Ing. L. Verheggen, Dr.Ing. J. Katzfey, EBridge Consulting GmbH Univ.Prof. Dr.Ing. A. Moser, Dr.Ing. N. Rotering, Dipl.Ing. Dipl.Wirt.lng. T. Drees, Dipl.Wirt.Ing. A. Witzenhausen, Dr. rer. nat C. Pape, Dipl.Ing. N. Gerhard, Fraunhofer IWES Moderne Verteilernetze für Deutschland Studie für das Bundesministe 111 rium für Wirtschaft und Technologie Distribution Grid Study for Germany in Behalf of the Federal Ministry of Economics and Technology Energiespeicher für die Energiewende und 114 Auswirkungen auf das Übertragungsnetz für Szenarien bis 2050 Storages Systems for the Turnaround in the German Energy Policy Demand for Storages and Transmission Network Expansions in Scenarios tili 2050 Roadmap Speicher: Speicherbedarf für erneuerbare Energien und 119 Speicheralternativen Roadmap Storages: Demand of Storages for Renewable Energies and Alternatives to Storages Dipl.Wirt.Ing. C. Kraemer, Dipl.Wirt.Ing. D. Schweer, Dr.Ing. S. Krahl, Dipl.Ing. P. Schäfer, FGH ir. J. van Roost (MBA), Elia Dipl.Ing. R. Alvarez, Dr.Ing. H. Vennegeerts, FGH Einfluss der Nichtverfügbarkeit belgischer Kernkraftwerke auf das euro 124 päische Energieversorgungssystem Evaluation of Belgian Nuclear Power Plant Outages on the European Power System Ermittlung des Bedarfs an Blindleistungsquellen in Übertragungsnetzen 129 Calculating the Requirement of Reactive Power Sources in Transmission Systems III

5 FGE JAHRESBERICHT Dr.Ing. D. Heuberger (heute EWE Netz GmbH) Dipl.Wirt.lng. C. Breuer, E. T0mte Bohnsdalen, Statnett SF Bewertung verschiedener Anschlusspunkte und möglicher Betriebs risiken einer HGÜ zwischen Norwegen und Deutschland Analysis of Potential Connection Points and Operational Restrictions of a HVDC Connection between Norway and Germany 134 Ausgewählte Studien und Projekte des Exemplaries Studies and Projects of 140 Kurzberichte über Aktivitäten am Institut Brief Reports about Activities at the Institute Dr.Ing. Dr.Ing. U. Kasper U. Kasper Mitarbeit von Univ.Prof. Dr.Ing. Albert Moser in der Strategieplattform 144 PowertoGas Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und Strom 144 Wirtschaft e. V. Dipl.Ing. R. Alvarez, Dipl.Ing. P. Awater Dr.Ing. H. Schuster, Dipl.Ing. L. Verheggen Forschungskooperation mit Chile 144 Workshop in Peking 145 Dipl.Ing. Dipl.Wirt.lng. K. Münch Gastwissenschaftler am Institut 145 Dipl.Ing. Dipl.Ing. P. Awater M.Sc. H. Chen, R. Schuster Dipl.Ing. Dipl.Wirt.lng. D. Echternacht Dipl.Wirt.Ing. A. Witzenhausen Dipl.Wirt.Ing. C. Breuer, Dr.Ing. C. Schröders Preise und Auszeichnungen 146 Studierendenentwicklung 146 Entwicklung des Studienganges Elektrotechnik 146 Entwicklung des Studienganges Wirtschaftsingenieurwesen 147 Elektrische Energietechnik Aachener Energiemanager 147 Dr.Ing. D. Heuberger Masterstudiengang Energiewirtschaft am Haus der Technik 148 Dipl.Ing. P. Awater Dr.Ing. H. Schuster Dipl.Ing. J. Eickmann, Dipl.Ing. Dipl.Wirt.lng. T. Drees Dipl.Ing. R. Alvarez Studierende am 149 Interdisziplinäre Vorlesung "Berufsumfeld von Ingenieuren und 149 Wirtschaftsingenieuren in der Praxis" Projekte für Studierende am 150 Intensivkurs Betriebswirtschaftliche Grundlagen für 151 Ingenieure mit Unternehmensplanspiel Dipl.Ing. J. Eickmann ErstsemesterprojektMATLAB meets Lego Mindstorms 151 Dipl.Ing. Dipl.Wirt.lng. D. Echternacht, Dipl.Wirt.Ing. D. Schweer Exkursionen 152 Dipl.Ing. L. Verheggen Studierende im Ausland 153 IV

6 FGE Jahresbericht Dr.Ing. H. Schuster, Fakultätsfußballturnier Dr.Ing.A. Schäfer M.Sc. H.Chen Betriebsausflug Dipl.Ing. R. Schuster, Weihnachtsfeier Dipl.Wirt.Ing. A. Witzenhausen Veröffentlichungen im Berichtszeitraum 156 Publications Diplom, Master und Studienarbeiten Diploma, Master and Short Theses 15g Abgeschlossene Dissertationen Completed PhD Theses 173 Aachener Beiträge zur Energieversorgung Publication Series ABEV ABEV 176 V