Der Anteil erneuerbarer Energien am gesamten Strommix wächst rasant und beträgt bis Ende 2018 bereits 40% in Deutschland. Bis 2050 soll der Anteil auf 80% ansteigen. Damit die fluktuierende Energieerzeugung auch zukünftig zuverlässig ins Stromnetz integriert und für eine stabile Energieversorgung sorgen, erforscht und entwickelt das M4 hierfür innovative Lösungen zur Ausgestaltung intelligenter dezentraler Energiesysteme.

Beispiele für solche dezentralen Energiesysteme sind verteilte Mikronetze, die autark existieren, aber auch mit dem übergeordneten Hauptnetz interagieren können. Bestandteile solcher Mikronetze sind fluktuierende Energieerzeuger wie Wind- und PV-Anlagen, 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 Mikronetze auch netzdienlich arbeiten, in dem sie dem übergeordneten Stromnetz Systemdienstleistungen bereitstellen. 

Das Ziel des Betriebs von Mikronetzen ist die maximale Ausnutzung der erneuerbaren Energien unter Einhaltung der Netzstabilität und Senkung der Verluste und Kosten für den Betrieb des gesamten Stromnetzes.