oemof - open energy system modelling framework
Das Modellierungsframework oemof (Open Energy Modelling Framework) ist ein Werkzeug zur Modellierung und Analyse von Energiesystemen. Es handelt sich um eine open-source-lizenzierte Software, die modular und flexibel aufgebaut ist, sodass sie nach eigenen Wünschen zusammengestellt werden kann. Dadurch eignet sie sich für den Einsatz bei sektorübergreifenden Studien.
Gegenwärtig beruhen Forschungsresultate häufig auf Ergebnissen von Energiesystemmodellen, deren Details hinter Institutsmauern verborgenen bleiben. Dies macht es Leserinnen und Lesern schwer die Modellierungsansätze zu verstehen und deren Qualität zu beurteilen. Mögliche Modellfehler bleiben verborgen und können die Glaubwürdigkeit von Ergebnissen verringern. Ähnliche Modellansätze werden an verschiedenen Institutionen immer wieder neu entwickelt, anstatt die Arbeitskraft zu bündeln und gemeinsam an einer soliden Codebasis zu arbeiten.
Mit dem Modellierungsframework oemof wurde darum ein anderer Weg gewählt. Es wurde in einer Kollaboration des Zentrums für nachhaltige Energiesysteme (ZNES - Uni/Hochschule Flensburg), der Universität Magdeburg und dem RLI entwickelt. Unter der Open Source Lizenz GPL 3 steht es für die Energiesystemmodellierungscommunity zur Anwendung und Weiterentwicklung bereit, entwickelt und veröffentlicht wurde es auf GitHub. Weiterhin erfüllt es die Best-Practice Regeln für Computermodelle und die Tranzparenzcheckliste für Energiesystemmodelle.
oemof ist in Python implementiert und baut dabei auf vorhandenen Bibliotheken auf. Weil unser Ansatz von Anfang an kollaborativ war und die Implementierung modular und flexibel erfolgte, bietet das Konzept der Apps der Anwenderschaft maximale Freiheit in der Verwendung des Funktionsumfangs. Somit lässt sich die Software auf eine Vielzahl von Anwendungsfällen anpassen. Die vollständige Transparenz der Modellierung bietet nicht nur Entwicklerinnen und Entwicklern die Möglichkeit das Framework für ihre jeweiligen Zwecke weiter zu entwickeln, sie verbessert auch die Nachvollziehbarkeit von Studien und individuellen Beratungsleistungen für Privatwirtschaft und Politik, die auf mit oemof erstellten Energiesystemmodellen beruhen.
Gegenwärtig beruhen Forschungsresultate häufig auf Ergebnissen von Energiesystemmodellen, deren Details hinter Institutsmauern verborgenen bleiben. Dies macht es Leserinnen und Lesern schwer die Modellierungsansätze zu verstehen und deren Qualität zu beurteilen. Mögliche Modellfehler bleiben verborgen und können die Glaubwürdigkeit von Ergebnissen verringern. Ähnliche Modellansätze werden an verschiedenen Institutionen immer wieder neu entwickelt, anstatt die Arbeitskraft zu bündeln und gemeinsam an einer soliden Codebasis zu arbeiten.
Anstrengungen bündeln – offen für alle
Mit dem Modellierungsframework oemof wurde darum ein anderer Weg gewählt. Es wurde in einer Kollaboration des Zentrums für nachhaltige Energiesysteme (ZNES - Uni/Hochschule Flensburg), der Universität Magdeburg und dem RLI entwickelt. Unter der Open Source Lizenz GPL 3 steht es für die Energiesystemmodellierungscommunity zur Anwendung und Weiterentwicklung bereit, entwickelt und veröffentlicht wurde es auf GitHub. Weiterhin erfüllt es die Best-Practice Regeln für Computermodelle und die Tranzparenzcheckliste für Energiesystemmodelle.
Baukastensystem für maßgeschneiderte Modelle
Die Struktur von oemof ermöglicht die Koexistenz verschiedener Modellierungsansätze in einem Softwarerahmen. Bis jetzt wurde vorrangig die Bibliothek SOLPH verwendet. Sie ermöglicht eine Beschreibung von Energiesystemen in Form linearer Probleme und gemischt-ganzzahliger linearer Probleme (MILP). Zahlreiche Beispiele zur Demonstration der Funktionsweise von SOLPH sind in oemof bereits vorhanden. Darüber hinaus existieren am RLI bereits einige Anwendungen, die unter Nutzung von oemof entwickelt wurden und die die Möglichkeiten, die oemof/SOLPH bieten, gut demonstrieren:- Urbane Sektorkopplung von Strom und Wärme in Berlin
- Abbildung der Strom- und Wärmeversorgung in Ostdeutschland
oemof ist in Python implementiert und baut dabei auf vorhandenen Bibliotheken auf. Weil unser Ansatz von Anfang an kollaborativ war und die Implementierung modular und flexibel erfolgte, bietet das Konzept der Apps der Anwenderschaft maximale Freiheit in der Verwendung des Funktionsumfangs. Somit lässt sich die Software auf eine Vielzahl von Anwendungsfällen anpassen. Die vollständige Transparenz der Modellierung bietet nicht nur Entwicklerinnen und Entwicklern die Möglichkeit das Framework für ihre jeweiligen Zwecke weiter zu entwickeln, sie verbessert auch die Nachvollziehbarkeit von Studien und individuellen Beratungsleistungen für Privatwirtschaft und Politik, die auf mit oemof erstellten Energiesystemmodellen beruhen.
Alle Energiesystemforscherinnen und -forscher sind herzlich eingeladen oemof zu nutzen und zur weiteren Entwicklung von oemof beizutragen!
Ergebnisgrafik aus dem oemof-SOLPH-Beispiel "storage_invest". Anhand einer exemplarischen Woche wird der Kraftwerks- und Speichereinsatz dargestellt.
Beispielhaftes Energiesystem, das mit oemof optimiert werden kann.
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