Vergleich von Off-Grid Elektrifizierung versus Netzerweiterung

Dieses Promotionsprojekt erarbeitet einen Vergleich zwischen off-grid Elektrifizierung und Netzerweiterung in ländlichen Regionen. Dabei liegt der Fokus auf den maßgeblich geographischen Einflussfaktoren und der Rolle der regenerativen Energien um lokale Empfehlungen für das optimale Energiesystem zu geben. Erneuerbare Energien sind ubiquitär verfügbare Ressourcen, und bieten dadurch vielfältige Möglichkeiten zur Stromerzeugung. Neben der bisher hauptsächlich praktizierten Stromerzeugung durch zentrale Kraftwerke und Stromanschluss durch Netzerweiterung werden immer häufiger dezentrale Lösungen neben dem Netzausbau diskutiert. Bei diesen ist der Ansatz umgekehrt, die Stromerzeugung findet räumlich verteilt in kleinen Anlagen statt. Der technologische Fortschritt der erneuerbaren Energien zur Elektrizitätserzeugung bietet weitreichende Perspektiven zur dezentralen und zentralen Stromerzeugung. Jedoch erfordert der Wandel hin zu einem höheren Anteil erneuerbarer Energien in der Stromerzeugung neue Strukturen in Erzeugung, Übertragung und Verteilung des Stroms. Insbesondere dezentrale Stromgewinnung kann davon profitieren, denn regenerative Energien sind in vielen Regionen in ausreichenden Mengen verfügbar. Der Fokus hier liegt auf der Betrachtung der dezentralen kleinskaligen Lösungen, um die Vorteile dieser zu nutzen.

Projektzeitraum: 01.01.2014 - 31.12.2016

In dieser an der Justus-Liebig Universität Gießen betreuten und von der Reiner Lemoine-Stiftung finanzierten Promotion soll untersucht werden, welche Parameter aus geographischer Sicht hauptsächlich maßgeblich dafür sind, welche Regionen von dem dezentralen Lösungsansatz profitieren. Global gibt es einige Gebiete, die nicht an Übertragungsnetze sowie Verteilnetze angeschlossen sind und in welchen niedrige Elektrifizierungsraten vorherrschen. Es stellt sich die Frage, ob es für diese Gebiete sinnvoller ist, eine Anbindung an ein bestehendes Stromnetz zu entwickeln, oder zu einem gewissen Anteil unabhängige dezentrale Lösungsansätze zu wählen. Vor- und Nachteile sowie mögliche Schwierigkeiten und Barrieren der Umsetzung sollen analysiert werden, um Handlungsempfehlungen für die verschiedenen Regionen zu entwickeln. Mithilfe von Forschungsaufenthalten sollen die entscheidenden zugrundeliegenden Parameter definiert, validiert und lokal verfeinert werden. Mit diesen Ergebnissen werden hybride off-grid Energiesysteme mit erneuerbaren Energieanteilen simuliert. Die daraus resultierenden optimierten Kosten (levelized costs of electricity [LCOE]) werden mit den Kosten des bestehenden bzw. zu entwickelten Netzsystems verglichen. Dadurch ist es möglich, ortsspezifische Handlungsempfehlungen zur Gestaltung des optimalen Energiesystems in Regionen mit unzureichender Elektrifizierung zu geben.

Promotionsvorhaben wird finanziell im Rahmen eines Stipendiums der Reiner Lemoine Stiftung gefördert.