Off-Grid Systems



Im Forschungsfeld Off-Grid Systems entwickeln wir auf Erneuerbaren Energien basierende Elektrifizierungsstrategien für Entwicklungsregionen und optimieren hybride Mini-Grids mit Hilfe von Simulationsmodellen und Geoinformationssoftware (GIS).

Weltweit leben mehr als 1,3 Milliarden Menschen ohne Zugang zu verlässlicher und bezahlbarer Stromversorgung. Eine Lösung zur Elektrifizierung stellen dezentrale Energiesysteme dar, die vor Ort vorhandene erneuerbare Ressourcen nutzen. Mit unserer Forschung wollen wir dazu beitragen, dass ökonomische und ökologische Potential von Erneuerbaren Energien in Entwicklungsregionen offen zu legen. Viele Technologien sind bereits heute kostengünstiger gegenüber konventionellen Quellen und reduzieren zusätzlich lokale und globale Emissionen.

Unser Forschungsansatz folgt im Wesentlichen vier Stufen, die schrittweise ineinander greifen.

Am Anfang steht die Anwendung von Geoinformationssystemen zur Bestimmung von verschiedenen Inputdaten für die folgenden Simulationen und Analysen. Hier können wir beispielsweise ermitteln wo Stromnetze verlaufen, wo isolierte Dieselkraftwerke stehen oder auch welche erneuerbaren Ressourcen zur Verfügung stehen.

Diese Daten helfen uns bei der Energiesystemmodellierung von Mini-Grids und Inselenergiesystemen. Dabei simulieren wir Energieflüsse von verschiedenen Energieerzeugern und Batteriespeichern zur Deckung einer bestimmten Last. Dies kann in Minuten oder Stundenzeitschritten erfolgen. Die Modelle können auch zur Bewertung von Betriebsstrategien und Stabilitätsparametern genutzt werden. Zusätzlich entwickeln wir Modelle, um Netzausbauoptionen aus räumlicher Sicht abzubilden. Ausgehend von den technischen Simulationen können wir wirtschaftliche Optimierungen durchführen. Dabei ermitteln wir zum Beispiel den optimalen Anteil von Erneuerbaren Energien in hybriden Mini-Grids. Zusätzlich können wir die günstigste Elektrifizierungsoption (Stand-alone Systeme, Mini-Grid, Netzausbau) für eine Untersuchungsregion ausrechnen.

Aus den vorherigen drei Schritten lassen sich Empfehlungen für Unternehmen oder politische Entscheidungsträger ableiten. Für interessierte Unternehmen führen wir Marktstudien bezüglich des Potentials bestimmter erneuerbarer Technologien für netzferne Anwendungen durch. Dabei unterstützen wir ebenfalls Machbarkeitsstudien und die Projektentwicklung. Zur Politikunterstützung können wir mit unserer Expertise Elektrifizierungsstrategien ermitteln, die eine kostengünstige und umweltfreundliche Stromversorgung ermöglichen.

Unser interdisziplinäres Team aus Wirtschaftsingenieuren, IT-Experten, Geographen und Spezialisten für globale Transformationsprozesse macht es möglich die Energiewende in Auftrags- und Förderprojekten global voran zu treiben.




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