Q3 Cluster-AI-Energy-Cloud
Die Q3 ENERGIE GmbH & Co. KG ist ein mittelständisches Technologieunternehmen mit Sitz in Kaufbeuren (Bayern). Seit 2010 entwickelt und produziert Q3 intelligente Anschlusstechnik, Schaltgeräte und Energiemanagementsysteme für Photovoltaik- und Speicheranwendungen.
Das Unternehmen kombiniert fundierte elektrotechnische Kompetenz mit moderner Daten- und Cloudtechnologie und zählt zu den führenden deutschen Herstellern in der PV-Systemintegration.
Q3 ENERGIE liefert sowohl serienreife Produkte (z. B. QFire-Feuerwehrschalter, GAK LITE-Generatoranschlusskästen, AC-Boxen) als auch kundenspezifische Systemlösungen. Der jüngste Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung digital vernetzter Energieplattformen, die Stromerzeugung, Speicherung und Verbrauch intelligent koppeln.
Die Innovationskraft von Q3 ENERGIE zeigt sich in Forschungsprojekten wie AI4Flexibility (EU-Horizon, in Antragstellung), SmartFarm², Synchronverter und mehreren nationalen ZIM-Vorhaben. Das Unternehmen arbeitet dabei eng mit Hochschulen, Stadtwerken und Industriepartnern zusammen.
Als mittelständisches Industrieunternehmen steht Q3 ENERGIE für praxisorientierte Forschung, kurze Entscheidungswege und hohe technische Fertigungstiefe „Made in Germany“.
Was uns auszeichnet:
über 15 Jahre Erfahrung in Photovoltaik-, Speicher- und Netztechnik
eigene Forschung & Entwicklung für KI-gestützte Steuerungssysteme
modulare Hard- und Softwarearchitektur mit offenen Schnittstellen
starkes Netzwerk in Energie-, Mobilitäts- und Digitalisierungsprojekten
hohe Umsetzungsfähigkeit durch eigene Produktion und Servicepartner
Mit dem Projekt „Q3 Cluster-AI-Energy-Cloud“ bringt Q3 ENERGIE ihre Erfahrung aus dezentraler Energietechnik und Cloud-basiertem Energiemanagement in die städtische Praxis ein – als Baustein für eine nachhaltige, datengetriebene Energiezukunft.
Die Q3 Cluster-AI-Energy-Cloud soll eine KI-gestützte Plattform werden, die Erzeuger und Verbraucher zu lokalen Energieclustern verbindet. Ziel ist, urbane Quartiere in energieautarke, resiliente und netzdienliche Systeme zu verwandeln. Die Plattform soll Echtzeitdaten nutzen aus intelligenten Trafostationen, welche mit der Q3 Trafobox ausgestattet sind, um Stromflüsse dynamisch zu steuern. Damit entsteht eine neue Form des lokalen Energiemanagements, das Strom dort nutzt, wo er entsteht, und Netze entlastet.
Die Q3-Lösung soll physische Netztechnik mit künstlicher Intelligenz kombinieren:
Cluster-Architektur: lokale Verbraucher (wie z.B. Ladestationen oder Maschinen, Gebäude usw.) und lokale Energieerzeuger (wie PV-, Speicheranlagen, Wind, Kraft-Wärme-Anlagen usw.) welche an derselben Trafostation angeschlossen sind werden über das System intelligent zu einem Energieverbund vernetzt.
Echtzeit-Netzanalyse: Q3 Trafo-Boxen erfassen Netzparameter (Spannung, Strom, Leistung, cos φ).
KI-Steuerung: Die KI der Cloud regelt Energieproduktion, Energieverteilung, Ladeprozesse und Batteriebetrieb automatisch.
Offene Standards: zusätzliche Geräte-Kommunikation auch lokal über Modbus TCP/IP, MQTT und HTTPS ermöglicht Interoperabilität.
Ziele:
- CO₂-Reduktion durch lokale Stromnutzung
- Stabilisierung der urbanen Niederspannungsnetze
- Sektorenkopplung zwischen Strom, Mobilität und Gebäuden
- Demonstration einer übertragbaren Smart-City-Energiezelle
Das Projekt befindet sich auf TRL 2: Die Hardware existiert und ist getestet, ebenso ein erstes Monitoringsystem mit Datenaustausch. Die Steuer- und Regelungsalgorithmen sowie die KI-Module befinden sich in Entwicklung und müssen noch trainiert werden.
Ziel ist, dass die Systeme aufgrund der erfassten Daten aus unterschiedlichen Anwendungen, Standorten und Systemkonfigurationen voneinander lernen und sich so fortlaufend selbst optimieren.
Für das Projekt soll eine urbane Demonstration im Reallabor Fasanenstraße / Ludwig-Erhard-Haus vorbereitet werden, bei der mehrere lokale Erzeuger und Verbraucher miteinander vernetzt werden.
Hierzu ist eine enge Zusammenarbeit mit Partnern vor Ort erforderlich, um die technische Umsetzung in bestehende Infrastrukturen zu ermöglichen.
Geplanter Aufbau und Zuständigkeiten:
1. Installation einer Q3 Trafo-Box zur Datenerfassung
o Verantwortlich: Lokaler Netzbetreiber (z. B. Stromnetz Berlin GmbH) für Einbau, Netzanschluss und Betriebserlaubnis.
o Leistung Q3 ENERGIE: Bereitstellung der Messtechnik, Inbetriebnahme der Kommunikationsschnittstellen und Integration in die Q3 Cloud.
2. Integration bestehender PV-Dachanlagen, Ladepunkte und Speicher
o Verantwortlich: Gebäudeeigentümer, Anlagenbetreiber und Installationsfirmen für den elektrischen Anschluss und die Genehmigung der Systeme.
o Leistung Q3 ENERGIE:
Bereitstellung und Konfiguration der Steuer- und Kommunikationshardware (Q3 e.manager).
Anbindung der Systeme an die Q3 AI Cloud.
Einrichtung des Monitorings und der Visualisierung.
Entwicklung und Test der Steuer- und Regelalgorithmen.
3. KI-gestützte Betriebsoptimierung
o Verantwortlich: Q3 ENERGIE (Entwicklung, Training und Betrieb der Algorithmen).
Abgrenzung der Aufgaben:
Q3 ENERGIE übernimmt die technische Bereitstellung, Integration und Cloud-seitige Steuerung.
Nicht Teil der Q3-Leistungen sind bauliche Maßnahmen, elektrische Anschlussarbeiten, Genehmigungen oder Netzfreigaben – diese müssen durch lokale Partner und Betreiber erfolgen.
Q3:
Verbindung über Q3 e.manager mit der Cloud-KI
Visualisierung der Energieflüsse in einem öffentlichen Dashboard
Die Lösung greift direkt an der Trafostation ein – nicht am Zähler – und bildet erstmals selbstlernende Energiezellen auf Stadtteilebene.
Ökologische Wirkung:
- CO₂-Minderung durch lokale Nutzung von Solarstrom
- Energieeffizienz durch KI-basierte Steuerung
- Netzresilienz durch Stabilisierung von Spannung und Rückspeisung
Soziale Wirkung:
- Sichtbares Reallabor stärkt Bewusstsein für Energie und Nachhaltigkeit
- Plattform für Studierende, Start-ups und Bildungseinrichtungen
- Transparente Darstellung von Energieflüssen
Ökonomische Wirkung:
- Entlastung kommunaler Infrastruktur durch geringere Netzkosten
- Lokale Wertschöpfung durch Installation und Wartung
- Skalierbarkeit auf Campus- und Industrieareale
Integration:
Das System wird dezentral eingebettet, die Energieflüsse sind über ein interaktives Dashboard erlebbar – als Schaufenster der Energiewende in Berlin.
Das Projekt befindet sich in der technischen Planungsphase. Ressourcen für Pilotentwicklung werden derzeit geprüft.
Q3 ENERGIE übernimmt Bereitstellung, Integration und Betrieb in Kooperation z.B. mit TU Berlin und Stromnetz Berlin GmbH.
Standort: Fasanenstraße – Bereich rund um das Ludwig-Erhard-Haus / IHK Berlin.
Begründung: zentrale Lage im Innovationskorridor „100 m Zukunft“, bestehende Lade- und PV-Infrastruktur, hohe öffentliche Sichtbarkeit. Die Einbindung einer Trafostation ermöglicht eine realitätsnahe Demonstration der Cluster-AI-Steuerung. Das Projekt stärkt Berlin als Innovationslabor für nachhaltige Stadtenergie.
