The share of renewable energies in the overall electricity mix is growing rapidly and by the end of 2018 already amounts to 40% in Germany. By 2050 the share is to rise to 80%. The institute M4 is researching and developing innovative solutions for the design of intelligent decentralised energy systems to ensure that fluctuating power generation will continue to be reliably integrated into the power grid and provide a stable energy supply.

Examples of such decentralised energy systems are distributed microgrids that exist independently but can also interact with the higher-level main network. Components of such microgrids are fluctuating energy generators such as windenergy and photovoltaic systems, but also battery storage systems and flexible loads such as electromobility and other linear and non-linear consumers. In stand-alone operation, the internal regulation of the micro grid itself ensures a balanced household between generation and consumption. In embedded operation, microgrids can also operate in a grid-serving manner by providing ancillary services to the higher-level power grid. 


The aim of microgrid operation is to maximize the use of renewable energy while maintaining grid stability and reducing losses and costs for the operation of the entire power grid.

Der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Strommix wächst rasant und liegt Ende 2018 in Deutschland bereits bei 40 %. Bis 2050 soll der Anteil auf 80% steigen. Das Institut M4 erforscht und entwickelt innovative Lösungen für die Gestaltung intelligenter dezentraler Energiesysteme, um die fluktuierende Stromerzeugung weiterhin zuverlässig in das Stromnetz zu integrieren und eine stabile Energieversorgung zu gewährleisten.

Beispiele für solche dezentralen Energiesysteme sind verteilte Microgrids, die eigenständig existieren, aber auch mit dem übergeordneten Hauptnetz interagieren können. Komponenten solcher Microgrids sind fluktuierende Energieerzeuger wie Windenergie- und Photovoltaikanlagen, aber auch Batteriespeicher und flexible Lasten wie Elektromobilität und andere lineare und nichtlineare Verbraucher. Im Inselbetrieb sorgt die interne Regelung des Mikronetzes selbst für einen ausgeglichenen Haushalt zwischen Erzeugung und Verbrauch. Im eingebetteten Betrieb können Microgrids auch netzdienlich arbeiten, indem sie Hilfsdienste für das übergeordnete Stromnetz bereitstellen. 


Ziel des Mikronetzbetriebs ist es, die Nutzung erneuerbarer Energien zu maximieren und gleichzeitig die Netzstabilität aufrechtzuerhalten sowie Verluste und Kosten für den Betrieb des gesamten Stromnetzes zu reduzieren.