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.