Das Foto zeigt Solarmodule auf einem Feld, im Hintergrund sind Windkrafträder zu sehen.

Energiesystemanalyse und Sektorkopplung

In diesem Forschungsschwerpunkt untersuchen wir die effiziente Einbindung großer Mengen Erneuerbarer Energien in ein energieträgerübergreifendes System aus Strom-, Wärme- und Mobilitätssektor sowie Flexibilitätsoptionen auf allen Ebenen.

Konkret modellieren wir etwa Energiesysteme mit selbst entwickelter Open Source Software und simulieren, welche Auswirkungen Veränderungen auf das Energiesystem hätten. Weiterhin optimieren wir für die so modellierten Energiesysteme beispielsweise den Speichereinsatz und den Einsatz der verschiedenen Technologien für Szenarien mit einem hohen Anteil Erneuerbarer Energien an der Energiebereitstellung. Die so entwickelten Szenarien geben Aufschluss über Möglichkeiten und Herausforderungen in der technischen Umsetzung der Energiewende.

Tools

Windpowerlib

Das Tool hilft bei der Generierung von Einspeisezeitreihen von einzelnen Windkraftanlagen sowie Windparks auf Basis von Wetterdaten, wie sie beispielsweise für die Energiesystemmodellierung benötigt werden.

oemof-B3

Das Tool ist ein Energiesystemmodell für die Regionen Berlin und Brandenburg und umfasst die Sektoren Strom, zentrale und dezentrale Wärme, Wasserstoff, CO2 und Methan.

Multi-Vector-Simulator

Das Tool ermöglicht die Bewertung lokaler sektorengekoppelter Energiesysteme, die die Energieträger Strom, Wärme und/oder Gas umfassen.

eGon-data

Das Tool erzeugt eine zeitlich und räumlich hochaufgelöste Datengrundlage eines sektor-gekoppelten Energiesystems für verschiedene Zukunftsszenarien.

eGo

Das Tool zielt auf die Optimierung von Stromnetz- und Speicherausbau in Deutschland über alle Spannungsebenen ab unter Einbeziehung der Sektoren Wärme, Mobilität und Gas.

eDisGo

Das Tool hilft bei der Untersuchung von Netzausbaubedarfen in Mittel- und Niederspannungsnetzen sowie der Bewertung von elektrischen Flexibilitäten als Alternative zum Netzausbau.

SMOOTH-MOEA

Das Tool wurde für die Optimierung von Energiesystemen entwickelt.

Beispielprojekte

oemof

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…