Forschungsgruppe

Sektorenkopplung – Mobilität

Die wachsende Verbreitung von batterieelektrischen und wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen stellt eine Herausforderung und zugleich eine Chance für das Energiesystem dar: Einerseits werden große Mengen Strom beziehungsweise Wasserstoff für ihren Betrieb benötigt. Andererseits kann die so in den Fahrzeugen gespeicherte Energie für die Versorgung von Gebäuden oder ganzen Quartieren mit Strom und Wärme genutzt werden. Diese kann systemdienlich zur Stabilisierung des Stromnetzes und in der lokalen Wärmeversorgung eingesetzt werden und so helfen, Bedarfe und Erzeugung erneuerbarer Energien in Einklang zu bringen.

Die Gruppe Sektorenkopplung – Mobilität erforscht vor diesem Hintergrund, wie die Schnittstellen zwischen Fahrzeugen sowie Strom- und Wärmenetzen beschaffen sein müssen, um das Potenzial auszuschöpfen. Hierbei werden sowohl Lastenräder und Pkw als auch Fahrzeuge höherer Leistungsklassen wie Lkw oder Landmaschinen sowie digital verbundene Fahrzeuge als virtuelle Kraftwerke, sogenannte Flottenkraftwerke, betrachtet. Zusätzlich analysiert die Gruppe die Wasserstoffspeicherung und -bereitstellung für die verschiedenen Anwendungen.

In der praktischen Umsetzung nutzt die Gruppe ein am DLR umgerüstetes Brennstoffzellenfahrzeug, so dass im Stand Strom ausgespeist und die Abwärme der Brennstoffzelle im Gebäude genutzt werden kann. Für batterieelektrische Fahrzeuge wird die Kopplung über uni- und bidirektionale Ladesäulen hergestellt und in Gebäude- und Quartiersenergiemanagementsysteme informationstechnisch eingebunden. Die Potenziale größerer Fahrzeuge oder -verbünde für Wärme- und Stromnetze werden in Optimierungssimulationen unter anderem mit dem am Institut entwickelten Modell MTRESS analysiert. Die physikalische Umsetzung der Kopplung von Fahrzeugen und Gebäuden, Quartieren und landwirtschaftlichen Liegenschaften wird durch verfahrenstechnische Simulationen ergänzt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Analyse der Reinheit von Wasserstoff als Kraftstoff für Brennstoffzellen nach Speicherung und Transport.

Ergänzende Beiträge zum Thema:

Abteilung

Stadt- und Gebäudetechnologien

Wie kann es gelingen, stark urbanisierte Regionen auch künftig zuverlässig mit Energie zu versorgen? - Einen Lösungsansatz bietet die Entwicklung und Kopplung neuer und innovativer systemrelevanter Einzeltechnologien und Komponenten. Durch Sektorenkopplungen lassen sich neue Flexibilitäten schaffen, um die Mobilität der Menschen und die Versorgung mit Strom und Wärme auch künftig sicherzustellen.

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