Modellierungstool

DLR_ITEMS – Integrated Techno-Economic Assessment Models

Aufbau der Simulation DLR_ITEMS REfuels. Das Tool enthält alle relevanten Komponenten sowie Stoff- und Energieströme für die Simulation und Bewertung verschiedener Produktionsrouten für Fischer-Tropsch-Kraftstoffe unter Verwendung erneuerbarer Energien.
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DLR_ITEMS umfasst verschiedene Modellierungsansätze und Anwendungen für die techno-ökonomische Simulation einzelner Systeme und Anlagen. Die Modelle sind am Institut für Vernetzte Energiesysteme in unterschiedlichen Modellkontexten entwickelt worden, verfolgen aber alle das Ziel, eine Systemintegration durch entsprechende Modellschnittstellen zu realisieren. Dies umfasst sowohl die interne Kopplung verschiedener Module sowie Stoff- und Energieflüsse als auch die Berücksichtigung von Schnittstellen zum lokalen/regionalen Energiesystem.

Unter dem Namen DLR_ITEMS (Integrated Techno-Economic Assessment Models) wurden im DLR Simulationen von systemintegrierten Einzelanlagen entwickelt und für Fallstudien eingesetzt. Bis zum Jahr 2024 wurden Modelle für die Produktion von erneuerbarem Wasserstoff (Moser et al. 2019), für synthetische Kraftstoffe – sowohl für Einzelanlagen (Meurer et al. 2024) als auch in regionaler Auflösung (Braun et al. 2022) – sowie Simulationen von Wasseraufbereitungsketten für erneuerbare Wasserentsalzung und Mineraliengewinnung (z.B. Pawar et al. 2022) entwickelt. In laufenden Projekten wird das Technologieportfolio erweitert und die Funktionalitäten der Tools in Bezug auf Datenmanagement, Versionierung und Datenanalyse ausgebaut. Die bisher entwickelten Tools haben ein hohes Potenzial für die Übertragung der Simulationsmethoden auf andere Anwendungsbereiche, wie zum Beispiel die Simulation von Anlagen zur integrierten erneuerbaren Wasserstoff- und Wasserproduktion oder zur industriellen Strom-, Wärme- und Kraftstoffversorgung. Hier können relevante Fragen der Anlagenauslegung und der optimalen Betriebsstrategien sowie die daraus resultierenden Produktionskosten analysiert werden, wobei auch externe Faktoren wie eine zeitlich schwankende erneuerbare Energieversorgung berücksichtigt werden können.

Thematischer Bezug zu folgenden Abteilungen, Forschungsgruppen und Handlungfeldern:

Abteilung

Energiesystemanalyse

Entscheidungen in der Energiewirtschaft, Energiepolitik und Energieforschung haben weitreichende und langwirkende Folgen. Durch vorausschauendes aktives Handeln können Chancen neuer Technologien rechtzeitig erkannt und mögliche negative Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft minimiert werden. Voraussetzung für ein solches Handeln ist systemanalytisches Wissen, welches wir sektorenübergreifend bis hin zur globalen Ebene und basierend auf unterschiedlichen Methoden bereitstellen.

Forschungsgruppe

Energieszenarien und Technologiebewertung

Die Forschungsgruppe Energieszenarien und Technologiebewertung analysiert alternative Optionen und Pfade für die Transformation hin zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft. Das Ziel ist eine ganzheitliche Bewertung über den kompletten Lebenszyklus der Technologien hinweg.

Handlungsfeld

Strategien für nachhaltige Energiesysteme

Die Energiewende ist ein dynamischer Prozess, der fortlaufend an neue Einflüsse wie technische Innovationen oder gesellschaftlich ausgehandelte Rahmenbedingungen angepasst werden muss.

Kontakt

Energieszenarien und Technologiebewertung

Forschungsgruppe
Institut für Vernetzte Energiesysteme