Den Kern des Buches bildet die Darstellung einer systematischen, durchgehenden und logischen Kette in das gekoppelte Gesamtenergiesystem (GES) der Zukunft, die zur vollständig-nachhaltigen Nutzung der regenerativen Energien führen wird. So werden einheitliche Modelle vorgeschlagen die für die Teilsysteme/Sektoren durchgehend anwendbar sind und die Optimierung des gesamten GES erlauben. Entsprechende Algorithmen und Ansätze werden mit zahlreichen Beispielen illustriert. Dies wird im Kontext der Bestrebungen zur vollen Integration der erzeugten Energie aus erneuerbaren Quellen in das GES eingebettet. Die übergeordnete Rolle der IT Systeme für sicheren Betrieb wurde im Buch betont. Die Relevanz der richtigen Zuordnung der Technologien zu Anwendungsfällen wird herausgearbeitet und daraus abgeleitete notwendige Schritte werden technisch und organisatorisch (Normung) betrachtet. Besonderes Augenmerk wird auf die didaktische Darlegung des Stoffes gelegt, um diese neue, schwierige und komplexeProblematik „so einfach wie möglich, aber nicht einfacher“ [nach Einstein], vorzustellen.

Den Kern des Buches bildet die Darstellung einer systematischen, durchgehenden und logischen Kette in das gekoppelte Gesamtenergiesystem (GES) der Zukunft, die zur vollständig-nachhaltigen Nutzung der regenerativen Energien führen wird. So werden einheitliche Modelle vorgeschlagen die für die Teilsysteme/Sektoren durchgehend anwendbar sind und die Optimierung des gesamten GES erlauben. Entsprechende Algorithmen und Ansätze werden mit zahlreichen Beispielen illustriert. Dies wird im Kontext der Bestrebungen zur vollen Integration der erzeugten Energie aus erneuerbaren Quellen in das GES eingebettet. Die übergeordnete Rolle der IT Systeme für sicheren Betrieb wurde im Buch betont. Die Relevanz der richtigen Zuordnung der Technologien zu Anwendungsfällen wird herausgearbeitet und daraus abgeleitete notwendige Schritte werden technisch und organisatorisch (Normung) betrachtet. Besonderes Augenmerk wird auf die didaktische Darlegung des Stoffes gelegt, um diese neue, schwierige und komplexeProblematik „so einfach wie möglich, aber nicht einfacher“ [nach Einstein], vorzustellen.

The core of the book is the presentation of a systematic, continuous and logical chain into the coupled total energy system (GES) of the future, which will lead to the fully sustainable use of renewable energies. Thus, unified models are proposed that are applicable to the subsystems/sectors throughout and allow the optimization of the entire GES. Appropriate algorithms and approaches are illustrated with numerous examples. This is embedded in the context of efforts to fully integrate energy generated from renewable sources into the GES. The overarching role of IT systems for secure operations has been emphasized in the book. The relevance of the correct mapping of technologies to use cases is elaborated and necessary steps derived from this are considered technically and organizationally (standardization). Special attention is paid to the didactic presentation of the material in order to present this new, difficult and complex problem "as simple as possible, but not simpler" [according to Einstein].

The core of the book is the presentation of a systematic, continuous and logical chain into the coupled total energy system (GES) of the future, which will lead to the fully sustainable use of renewable energies. Thus, unified models are proposed that are applicable to the subsystems/sectors throughout and allow the optimization of the entire GES. Appropriate algorithms and approaches are illustrated with numerous examples. This is embedded in the context of efforts to fully integrate energy generated from renewable sources into the GES. The overarching role of IT systems for secure operations has been emphasized in the book. The relevance of the correct mapping of technologies to use cases is elaborated and necessary steps derived from this are considered technically and organizationally (standardization). Special attention is paid to the didactic presentation of the material in order to present this new, difficult and complex problem "as simple as possible, but not simpler" [according to Einstein].

The core of the book is the presentation of a systematic, continuous and logical chain into the coupled total energy system (GES) of the future, which will lead to the fully sustainable use of renewable energies. Thus, unified models are proposed that are applicable to the subsystems/sectors throughout and allow the optimization of the entire GES. Appropriate algorithms and approaches are illustrated with numerous examples. This is embedded in the context of efforts to fully integrate energy generated from renewable sources into the GES. The overarching role of IT systems for secure operations has been emphasized in the book. The relevance of the correct mapping of technologies to use cases is elaborated and necessary steps derived from this are considered technically and organizationally (standardization). Special attention is paid to the didactic presentation of the material in order to present this new, difficult and complex problem "as simple as possible, but not simpler" [according to Einstein].

Das essential gibt in kompakter Form einen Überblick über die Genese und die bisherigen Umsetzungsschritte der Energiewende und beschreibt insbesondere die Rahmenbedingungen des sich wandelnden Energiesystems. Damit eignet sich das Buch hervorragend als Einstiegslektüre in die Thematik der Energiewende, die auch zur Entstehung eines holistischen Gesamtenergiesystems führen wird.

Das essential gibt in kompakter Form einen Überblick über die Genese und die bisherigen Umsetzungsschritte der Energiewende und beschreibt insbesondere die Rahmenbedingungen des sich wandelnden Energiesystems. Damit eignet sich das Buch hervorragend als Einstiegslektüre in die Thematik der Energiewende, die auch zur Entstehung eines holistischen Gesamtenergiesystems führen wird.

Das Buch enthält eine ganzheitliche  Betrachtung der Grundlagen von Smart Grids.  Das Smart Grid ist eine Symbiose aus klassischen Stromnetzen und erzeugungsorientierter Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen auf allen Spannungsebenen. Daraus resultierende neue Marktrollen (z.B. Prosumer) und neue Netzbetriebsmethoden (z.B. Redispatch) führen zu technischen Veränderungen sowohl im Soft- als auch im Hardwarebereich bei der Ausrüstung elektrischer Netze, die unter dem Begriff Smart Grid zusammengefasst werden. Im Vordergrund steht dabei die wirtschaftliche und zuverlässige Integration erneuerbarer Energiequellen, die durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien, KI-gestütztem Energiemanagement und modernen Überwachungs- und Steuerungssystemen ermöglicht wird. Impulsgeber für die kontinuierliche Weiterentwicklung des technischen Standards im Smart Grid ist dabei das regulierte Strommarktdesign, das durch die Festlegung geeigneter Tarife und rechtlicher Rahmenbedingungen die notwendigen, wirtschaftlich und technisch sinnvollen Innovationsimpulse setzt. Der Strommarkt ist damit der Garant für die weitere Effizienzentwicklung im Smart Grid. Zielgruppe des Buches sind Studierende im Grundstudium der Elektrotechnik, Energietechnik und anderer technischer Fachrichtungen wie Logistik oder Informatik, in denen die Grundlagen des Smart Grid eine wichtige Rolle spielen. Das Buch ist aber auch ein Wissenskompendium für Praktiker, die ihr Wissen systematisieren wollen, und für alle Interessierten, die sich mit dem Thema Smart Grid vertraut machen wollen. Nach der Darstellung der Grundzüge des Netzausbaus auf allen Spannungsebenen werden die Bedingungen für die Dimensionierung von Betriebsmitteln im Smart Grid im Normal- und im Störungsfall dargestellt. Das Zusammenspiel der Akteure Erzeuger-Verbraucher-Prosumer wird näher erläutert und die dafür notwendige Ausstattung des Smart Grids unter besonderer Berücksichtigung der Kommunikationsschnittstellen dargestellt. Des Weiteren werden die Grundlagen des Energiemarktes vorgestellt, wobei elektrische Energie als Produkt im Online-Handel betrachtet wird. Das Merit-Order-Prinzip wird erläutert und die Bedeutung von Erzeugungsprognosen, die sich aus der regenerativen Erzeugung ergeben, diskutiert. Die aus Prognosefehlern resultierenden Korrekturen im Netzbetrieb (sog. Redispatch) und deren Kosten werden betrachtet. Die Systematik der Bilanzierung von Strom, die durch den Smart-Meter-Rollout begleitet wird, die Rolle der Marktakteure und die Regeln der Marktkommunikation spielen dabei eine entscheidende Rolle. Dies wird anhand von Beispielen detailliert dargestellt. Dabei wird auch die zukünftig wachsende Rolle der elektrischen Energie nicht aus den Augen verloren, die dann zum Hauptenergieträger im Gesamtenergiesystem der Zukunft (GES) wird und zusammen mit grünem Wasserstoff eine noch effizientere Energienutzung durch Sektorenkopplung nach 2050 ermöglichen soll.

Den Kern des Buches bildet die Darstellung einer systematischen, durchgehenden und logischen Kette in das gekoppelte Gesamtenergiesystem (GES) der Zukunft, die zur vollständig-nachhaltigen Nutzung der regenerativen Energien führen wird. So werden einheitliche Modelle vorgeschlagen die für die Teilsysteme/Sektoren durchgehend anwendbar sind und die Optimierung des gesamten GES erlauben. Entsprechende Algorithmen und Ansätze werden mit zahlreichen Beispielen illustriert. Dies wird im Kontext der Bestrebungen zur vollen Integration der erzeugten Energie aus erneuerbaren Quellen in das GES eingebettet. Die übergeordnete Rolle der IT Systeme für sicheren Betrieb wurde im Buch betont. Die Relevanz der richtigen Zuordnung der Technologien zu Anwendungsfällen wird herausgearbeitet und daraus abgeleitete notwendige Schritte werden technisch und organisatorisch (Normung) betrachtet. Besonderes Augenmerk wird auf die didaktische Darlegung des Stoffes gelegt, um diese neue, schwierige und komplexeProblematik „so einfach wie möglich, aber nicht einfacher“ [nach Einstein], vorzustellen.

Den Kern des Buches bildet die Darstellung einer systematischen, durchgehenden und logischen Kette in das gekoppelte Gesamtenergiesystem (GES) der Zukunft, die zur vollständig-nachhaltigen Nutzung der regenerativen Energien führen wird. So werden einheitliche Modelle vorgeschlagen die für die Teilsysteme/Sektoren durchgehend anwendbar sind und die Optimierung des gesamten GES erlauben. Entsprechende Algorithmen und Ansätze werden mit zahlreichen Beispielen illustriert. Dies wird im Kontext der Bestrebungen zur vollen Integration der erzeugten Energie aus erneuerbaren Quellen in das GES eingebettet. Die übergeordnete Rolle der IT Systeme für sicheren Betrieb wurde im Buch betont. Die Relevanz der richtigen Zuordnung der Technologien zu Anwendungsfällen wird herausgearbeitet und daraus abgeleitete notwendige Schritte werden technisch und organisatorisch (Normung) betrachtet. Besonderes Augenmerk wird auf die didaktische Darlegung des Stoffes gelegt, um diese neue, schwierige und komplexeProblematik „so einfach wie möglich, aber nicht einfacher“ [nach Einstein], vorzustellen.

The core of the book is the presentation of a systematic, continuous and logical chain into the coupled total energy system (GES) of the future, which will lead to the fully sustainable use of renewable energies. Thus, unified models are proposed that are applicable to the subsystems/sectors throughout and allow the optimization of the entire GES. Appropriate algorithms and approaches are illustrated with numerous examples. This is embedded in the context of efforts to fully integrate energy generated from renewable sources into the GES. The overarching role of IT systems for secure operations has been emphasized in the book. The relevance of the correct mapping of technologies to use cases is elaborated and necessary steps derived from this are considered technically and organizationally (standardization). Special attention is paid to the didactic presentation of the material in order to present this new, difficult and complex problem "as simple as possible, but not simpler" [according to Einstein].

The core of the book is the presentation of a systematic, continuous and logical chain into the coupled total energy system (GES) of the future, which will lead to the fully sustainable use of renewable energies. Thus, unified models are proposed that are applicable to the subsystems/sectors throughout and allow the optimization of the entire GES. Appropriate algorithms and approaches are illustrated with numerous examples. This is embedded in the context of efforts to fully integrate energy generated from renewable sources into the GES. The overarching role of IT systems for secure operations has been emphasized in the book. The relevance of the correct mapping of technologies to use cases is elaborated and necessary steps derived from this are considered technically and organizationally (standardization). Special attention is paid to the didactic presentation of the material in order to present this new, difficult and complex problem "as simple as possible, but not simpler" [according to Einstein].

The core of the book is the presentation of a systematic, continuous and logical chain into the coupled total energy system (GES) of the future, which will lead to the fully sustainable use of renewable energies. Thus, unified models are proposed that are applicable to the subsystems/sectors throughout and allow the optimization of the entire GES. Appropriate algorithms and approaches are illustrated with numerous examples. This is embedded in the context of efforts to fully integrate energy generated from renewable sources into the GES. The overarching role of IT systems for secure operations has been emphasized in the book. The relevance of the correct mapping of technologies to use cases is elaborated and necessary steps derived from this are considered technically and organizationally (standardization). Special attention is paid to the didactic presentation of the material in order to present this new, difficult and complex problem "as simple as possible, but not simpler" [according to Einstein].

Das essential gibt in kompakter Form einen Überblick über die Genese und die bisherigen Umsetzungsschritte der Energiewende und beschreibt insbesondere die Rahmenbedingungen des sich wandelnden Energiesystems. Damit eignet sich das Buch hervorragend als Einstiegslektüre in die Thematik der Energiewende, die auch zur Entstehung eines holistischen Gesamtenergiesystems führen wird.

Das essential gibt in kompakter Form einen Überblick über die Genese und die bisherigen Umsetzungsschritte der Energiewende und beschreibt insbesondere die Rahmenbedingungen des sich wandelnden Energiesystems. Damit eignet sich das Buch hervorragend als Einstiegslektüre in die Thematik der Energiewende, die auch zur Entstehung eines holistischen Gesamtenergiesystems führen wird.

Das Buch enthält eine ganzheitliche  Betrachtung der Grundlagen von Smart Grids.  Das Smart Grid ist eine Symbiose aus klassischen Stromnetzen und erzeugungsorientierter Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen auf allen Spannungsebenen. Daraus resultierende neue Marktrollen (z.B. Prosumer) und neue Netzbetriebsmethoden (z.B. Redispatch) führen zu technischen Veränderungen sowohl im Soft- als auch im Hardwarebereich bei der Ausrüstung elektrischer Netze, die unter dem Begriff Smart Grid zusammengefasst werden. Im Vordergrund steht dabei die wirtschaftliche und zuverlässige Integration erneuerbarer Energiequellen, die durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien, KI-gestütztem Energiemanagement und modernen Überwachungs- und Steuerungssystemen ermöglicht wird. Impulsgeber für die kontinuierliche Weiterentwicklung des technischen Standards im Smart Grid ist dabei das regulierte Strommarktdesign, das durch die Festlegung geeigneter Tarife und rechtlicher Rahmenbedingungen die notwendigen, wirtschaftlich und technisch sinnvollen Innovationsimpulse setzt. Der Strommarkt ist damit der Garant für die weitere Effizienzentwicklung im Smart Grid. Zielgruppe des Buches sind Studierende im Grundstudium der Elektrotechnik, Energietechnik und anderer technischer Fachrichtungen wie Logistik oder Informatik, in denen die Grundlagen des Smart Grid eine wichtige Rolle spielen. Das Buch ist aber auch ein Wissenskompendium für Praktiker, die ihr Wissen systematisieren wollen, und für alle Interessierten, die sich mit dem Thema Smart Grid vertraut machen wollen. Nach der Darstellung der Grundzüge des Netzausbaus auf allen Spannungsebenen werden die Bedingungen für die Dimensionierung von Betriebsmitteln im Smart Grid im Normal- und im Störungsfall dargestellt. Das Zusammenspiel der Akteure Erzeuger-Verbraucher-Prosumer wird näher erläutert und die dafür notwendige Ausstattung des Smart Grids unter besonderer Berücksichtigung der Kommunikationsschnittstellen dargestellt. Des Weiteren werden die Grundlagen des Energiemarktes vorgestellt, wobei elektrische Energie als Produkt im Online-Handel betrachtet wird. Das Merit-Order-Prinzip wird erläutert und die Bedeutung von Erzeugungsprognosen, die sich aus der regenerativen Erzeugung ergeben, diskutiert. Die aus Prognosefehlern resultierenden Korrekturen im Netzbetrieb (sog. Redispatch) und deren Kosten werden betrachtet. Die Systematik der Bilanzierung von Strom, die durch den Smart-Meter-Rollout begleitet wird, die Rolle der Marktakteure und die Regeln der Marktkommunikation spielen dabei eine entscheidende Rolle. Dies wird anhand von Beispielen detailliert dargestellt. Dabei wird auch die zukünftig wachsende Rolle der elektrischen Energie nicht aus den Augen verloren, die dann zum Hauptenergieträger im Gesamtenergiesystem der Zukunft (GES) wird und zusammen mit grünem Wasserstoff eine noch effizientere Energienutzung durch Sektorenkopplung nach 2050 ermöglichen soll.