Promotionszentrum NISys: Timo Hertlein verteidigt Doktorarbeit
In Bayerns akademischer Welt ist es ein bedeutender Moment: Am gemeinsamen Promotionszentrum NISys der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt, der Hochschule Coburg und der Technischen Hochschule Aschaffenburg ist erstmals eine Promotion erfolgreich abgeschlossen worden. Gleichzeitig setzt sie ein entscheidendes Signal für die Energiewende. Als Dr. Timo Hertlein in der Disputation seine Forschungsergebnisse vorstellte, ging es um eine hochaktuelle Frage: Wie schaffen wir es, Elektroautos so zu laden, dass sie das Stromnetz nicht belasten – sondern es sogar entlasten?
Die Prüfungskommission hat entschieden. Familie, Freunde und Forschende dürfen wieder in den Raum und Timo Hertlein – offiziell in diesem Moment noch ohne Doktortitel – lächelt jetzt entspannt. Im IT- und Medienzentrum der Hochschule Coburg hatte er vorher vor Professorinnen und Professoren und einer Reihe interessierter Gäste über Ladeinfrastruktur referiert, Daten erklärt, Modelle beschrieben und Zukunftsszenarien durchgespielt. Er stellte sich einer intensiven Diskussion und verteidigte sein Thema – es war die erste Disputation am Promotionszentrum „Nachhaltige und Intelligente Systeme" (NISys). Dieses als wissenschaftliches Streitgespräch angelegte Format gehört traditionell zu den Prüfungen zur Erlangung der Doktorwürde – früher ausschließlich an Universitäten möglich. Nach einer Änderung im bayerischen Hochschulrecht wurde erstmals auch Hochschulen für angewandte Wissenschaften und Technischen Hochschulen in besonders forschungsstarken Bereichen das Promotionsrecht verliehen.
NISys – drei Hochschulen, ein Ziel
Ermöglicht wurde das im Promotionszentrum NISys, das die Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt, die Hochschule Coburg und die Technische Hochschule Aschaffenburg gemeinsam betreiben. Im Mittelpunkt stehen ingenieurswissenschaftliche Anwendungen rund um Energie- und Infrastruktursysteme, Mobilität sowie Produktion und Materialien.
Hertleins Doktorarbeit trägt den Titel „Entwicklung, Modellierung und Bewertung intelligenter Ladeinfrastrukturen für Elektromobilität und deren netzorientierte Integration“. Anhand einer realen Untersuchungsnetzregion zeigte er, wie clusterbasierte und anreizorientierte Verfahren eine intelligente, netzorientierte Steuerung des Ladens von E-Autos ermöglichen. Das Stromnetz liefert live aktuelle Daten, ein Bewertungssystem analysiert diese. „Mit realen Netzdaten können wir die Netzauslastung simulieren, wirtschaftlich bewerten und monetäre Anreize ableiten“, erklärt Hertlein. Das Demand-Side-Management lenkt, wer wann, mit welcher Ladeleistung und welchem finanziellen Anreiz lädt. So sorgt das intelligente Steuerungssystem dafür, dass E-Autos bevorzugt dann geladen werden, wenn besonders viel erneuerbare Energie verfügbar ist. „Das Ergebnis: intelligenteres Laden und ein stabileres Stromnetz“, sagt Hertlein.
Doktorvater Prof. Dr. Christian Weindl vom Institut für Hochspannungstechnik, Energiesystem- und Anlagendiagnose (IHEA) der Hochschule Coburg weist auf die doppelte Belastung der Netze hin: einmal durch Spitzenlasten – wie am kältesten Wintertag – zum anderen durch die schwankende Einspeisung erneuerbarer Energien. Hertleins Arbeit sei ein Beitrag, die Ladekapazitäten im bestehenden Stromnetz zu erhöhen. Weindl betont: „Gleichzeitig sinkt die Netzauslastung in Starklastzeiten, wodurch sich die Lebensdauer der Netze verlängern und der Ausbau in Teilen des Netzes reduziert werden kann.“ Die entwickelten Verfahren ermöglichen es somit, hohe Netzauslastungen zu vermeiden und die Volatilität der Lastflüsse zu verringern, außerdem bringen die ökonomischen Vorteile eine verlängerte Lebensdauern der Betriebsmittel mit sich sowie eine Möglichkeit, den Netzausbau zu verringern.
Prof. Dr. Markus H. Zink, Vorsitzender der Prüfungskommission an der TH Würzburg-Schweinfurt, leitete die Disputation. Er lobte die fachlich hoch anspruchsvolle Forschung: „Ein weiteres Beispiel dafür, wie exzellent und zukunftsweisend Hochschulforschung sein kann.“ Prof. Dr. Jürgen Hartmann, Leiter des gemeinsamen Promotionszentrums NISys und ebenfalls von der THWS, betonte die gesellschaftliche Relevanz der Arbeit. „Als Physiker beeindruckt mich, wie konsequent hier wissenschaftliche Theorie mit ökonomischer Logik verknüpft wurde. Technisch lässt sich vieles lösen – entscheidend ist, ob Menschen mitmachen. Dass man als Elektroauto-Besitzer ein bisschen Geld verdienen kann, indem man Ladekapazität zur Verfügung stellt, ist ein vielversprechender Ansatz. Die Arbeit zeigt, dass man Verhalten simulieren, beeinflussen und so Netze entlasten kann.“
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Über die THWS
Die Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) zählt zu den größten Hochschulen für angewandte Wissenschaften in Bayern und steht seit ihrer Gründung im Jahr 1971 für hervorragende Lehre und angewandte Forschung. Mit rund 9.100 Studierenden, einem breit gefächerten Angebot von mehr als 60 Studiengängen sowie zwei Promotionszentren deckt die THWS ein weites Spektrum ab, das von Technik über Wirtschafts- und Sozialwissenschaften sowie Sprache bis hin zu Gestaltung reicht. Die THWS ist nicht nur regional in Franken und Bayern verwurzelt, sondern auch stark international ausgerichtet, was sich in zahlreichen Kooperationen und Austauschprogrammen weltweit und nicht zuletzt in einem vielseitigen englischsprachigen Studienangebot widerspiegelt.
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