Digitale Energie

KI wird Energiesysteme grundlegend verändern. Das Fraunhofer-Zentrum Digitale Energie verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz, um die Industrie in diesem Sektor bei diesem Übergang zu begleiten. Mit dem Projekt AI-EFFECT schafft das Zentrum ein innovatives Ökosystem, das die Industrie bei der Entwicklung und Erprobung von KI-Lösungen unterstützt. Das Projekt JAIF adressiert die Herausforderung, große KI-Modelle zu trainieren und Zugang zu der dafür geeigneten Infrastruktur zu erhalten. Schließlich nimmt das Team eine führende Rolle im Projekt AI.Grids ein, das das Ziel verfolgt, das erste Foundation Model für europäische Energienetze zu entwickeln.

Für die Entwicklung eines generischen KI‑Werkzeugs lassen sich vier Schritte unterscheiden: Datenerhebung, Modellentwicklung, Modellvalidierung und -test sowie Einsatz in der Praxis.

Bei der Datenerhebung weist das Energiesystem aufgrund der Kritikalität der Infrastruktur besondere Herausforderungen auf. Diese können durch den Einsatz synthetischer Daten oder durch Trainingsdienste adressiert werden, die die Datensouveränität wahren, etwa über Datenräume. Beim ersten Ansatz arbeitet das Fraunhofer-Zentrum Digitale Energie im Projekt AI‑EFFECT an geeigneten Methoden zur realistischen Erzeugung synthetischer Daten. Energiedatenräume werden im Projekt TwinEU entwickelt und im Projekt INSIEME umgesetzt, bei denen Fraunhofer FIT jeweils als Koordinator bzw. Projektpartner fungiert.

Die Modellentwicklung ist ein komplexer Prozess, der erhebliche Rechenleistung erfordert. Das Zentrum ist am Projekt JAIF beteiligt, das eine der europäischen AI Factories aufbaut, um gezielt Unterstützung für den Energiesektor bereitzustellen. Außerdem hat Prof. Monti von Fraunhofer FIT gemeinsam mit der NTUA in Griechenland und INESC TEC in Portugal die Initiative AI.Grids initiiert. Mit der direkten Beteiligung der GD Energie der Europäischen Kommission und der Koordination durch den Verband CRESYM verfolgt AI.Grids das Ziel, das erste Foundation Model des europäischen Stromnetzes zu entwickeln – vollständig auf europäischer Technologie basierend, um technische Souveränität in einer kritischen Anwendung wie KI für Energie zu schaffen.

Modelle müssen jedoch überprüft und verifiziert werden. Im Projekt AI‑EFFECT entwickelt Fraunhofer FIT einen der Testknoten, die künftig europäischen Akteuren im Rahmen der »Testing and Experimentation Facilities«-Initiative der Europäischen Kommission zur Verfügung stehen werden.

Schließlich müssen neue Lösungen in das Tagesgeschäft der Netzbetreiber integriert werden, was im Rahmen klassischer Leitwarten‑Software-Architekturen äußerst schwierig ist. Das Zentrum entwickelt modulare Leitsysteme (wie SOGNO unter der Governance von LF Energy), die die erforderliche Flexibilität in Forschungsprojekten wie Open Energy Twin oder dem von FIT koordinierten InterSCADA bereitstellen können.