Erfolgreicher Abschluss des ersten Promovenden Michael Kelker der Arbeitsgruppe Netze und Energiesysteme

Michael Kelker ist seit 2018 wissenschaftlicher Mitarbeiter in der AG Netze und Energiesysteme. Er beschäftigt sich mit der Erforschung von Algorithmen mittels künstlicher Intelligenz (KI) zur Steuerung und Netzzustandsabschätzung im elektrischen Netz. Prof. Dr.-Ing. Jens Haubrock fungierte bei seiner Promotion als Betreuer und Doktorvater seitens der FH-Bielefeld und Prof. Dr.-Ing. Dirk Westermann betreute die Arbeit seitens der TU Ilmenau. Seine Doktorarbeit mit dem Titel „Optimierte Ladung von Elektrofahrzeugen als Markow Entscheidungsprozess mittels maschineller Lernalgorithmen“ entstand in Rahmen seiner Forschungsarbeit in der AG im Projekt KI-Grid.

Im Projekt KI-Grid wird unter Einsatz von KI und geeigneter Messtechnik eine Ladesteuerung von privaten Elektrofahrzeugen in Abstimmung auf erneuerbare Energien erforscht. Dazu wird ein KI-basiertes System zur autarken Steuerung von intelligenten zellularen Netzen entwickelt und validiert. Das Ziel besteht dabei darin, die Beobachtbarkeit und Automatisierung der Regelung von dezentralen Energieanlagen, regelbaren Lasten, Ladungen von Elektrofahrzeugen und Energiespeichern auf Nieder- und Mittelspannungsebene zu steigern.

Genau das ist auch der Inhalt der Doktorarbeit des Wissenschaftlers. In der Doktorarbeit von Michael Kelker wird dargestellt wie mittels optimal platzierter Messtechnik und KI das Netz trotz weniger Messdaten beobachtbar wird. Dazu wurde eine KI trainiert, die Daten der Messtechnik erhält und mit diesen wenigen Daten den Netzzustand abschätzt. Anhand dieses Netzzustandes passt eine Steuerung, basierend auf einem weiteren maschineller Lernalgorithmen, dem Reinforcement Learning, die Ladeleistung der Elektrofahrzeuge so an, dass diese das Netz nicht überlasten, dabei jedoch weiterhin möglichst schnell geladen werden.

Die Dissertation zeigt einerseits eine Erhöhung der Sichtbarkeit der Netze trotz geringem Einsatz von Messtechnik. Andererseits führt seine Arbeit aus, dass eine Vielzahl an Elektrofahrzeugen trotz der hohen Ladeleistung ins elektrische Netz integriert werden können ohne Betriebsmittel zu überlasten und dabei dennoch zeitnah aufgeladen werden.

Die Disputation fand am 14.12.2023 an der TU Ilmenau statt. Die Gutachter waren Prof. Dr.-Ing. Dirk Westermann (TU Ilmenau), Prof. Dr.-Ing. Jens Haubrock (FH Bielefeld) und Dr. Michael Hübert (Bielefelder Netze GmbH).

Die Arbeitsgruppe Netze und Energiesysteme gratuliert Michael Kelker ganz herzlich zur bestandenen Promotion und freut sich, ihn auch weiterhin als einen wertvollen Mitarbeiter bei sich haben zu können! Im Rahmen des Programmes Career@BI sammelt er als Lehrkraft für besondere Aufgaben Lehrerfahrung an der FH und arbeitet nun zusätzlich als Referent des Netzbetriebs bei den Stadtwerken Bielefeld. Das für drei Jahre ausgelegte Programm hat das Ziel ihn auf eine FH-Professur vorzubereiten.