QuGrids

Für zukünftige Energiesysteme ist es notwendig, intelligente Lösungen bereitzustellen, um lokale Teilbereiche mit dem übergeordneten System zu verbinden und als effizientes und sektorübergreifendes Gesamtsystem verschiedener Energieträger zu organisieren.

Das Ziel von QuGrids ist es, ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern zu etablieren, das untersucht, wie quantenbasierte Technologien (Quantencomputing und Quantenkommunikation) die Planung und den Betrieb von Energienetzen verändern können. Unser Ziel ist es, ein in NRW angesiedeltes Netzwerk zu schaffen, das die Forschung, Entwicklung, Verbreitung und Ausbildung von quantenbasierten Energienetzen anführt.

Die Koordination verteilter Ressourcen und die Einbeziehung der Nutzer ermöglichen eine klimaneutrale und sichere Energieversorgung. Allerdings erhöht dies den Rechenaufwand für die Planung und den Betrieb von Energienetzen. Quantencomputing kann bei der Lösung von Skalierungsproblemen, insbesondere in der Planungsphase, helfen. Zudem ist Digitalisierung zwar Teil der Lösung für die Echtzeitsteuerung und –optimierung, birgt aber auch neue Herausforderungen im Zusammenhang mit Datenübertragung, Cyber-Bedrohungen und Sicherheitslücken im Energiesektor. Quantenbasierte Kommunikation bietet hier eine Chance für die Entwicklung einer sicheren Infrastruktur für Energieversorgungsnetze.

Nach unserer Vorstellung kann die Quantentechnologie die Planung und den Betrieb von Energienetzen, einschließlich der erforderlichen Informations- und Kommunikationstechnologien, grundlegend revolutionieren. Konkret liefert QuGrids einen Beitrag in den folgenden Bereichen:

1. Evaluierung des Potenzials und der Defizite von Quantentechnologien für Planung und Betrieb von Energienetzen durch die Entwicklung einer Reihe von beispielhaften Anwendungsfällen,
2. Aufbau einer soliden Finanzierungsquelle zur Unterstützung weiterer Forschungsaktivitäten in dem neu geschaffenen Bereich, sowie
3. Entwicklung von Lehr- und Ausbildungsmaterialien, um eine neue Generation von Wissenschaftlerinnen und Experten auszubilden, die in der Lage sind, die Herausforderungen von quantenbasierten Energienetze anzugehen.

Projektpartner:

Institute IEK-10, JSC, PGI-8, PGI-12 des Forschungszentrums Jülich, Fraunhofer FIT, Institute ACS, COMSYS der RWTH Aachen University, Institut DoQT der Universität Münster