Die Energiewende ist ein dynamischer Prozess, der fortlaufend an neue Einflüsse wie technische Innovationen oder gesellschaftlich ausgehandelte Rahmenbedingungen angepasst werden muss. Das Institut für Vernetzte Energiesysteme hat eine umfangreiche wissenschaftliche Basis geschaffen, auf der sich Zielsetzungen der Energiewende analysieren und bewerten sowie insbesondere auch geeignete Wege zur Zielerreichung definieren lassen. Diese sogenannten Roadmaps dienen Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträgern aus Wirtschaft und Politik zur Orientierung, um in den kommenden Jahren und Jahrzehnten bestmögliche Entscheidungen treffen zu können.
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. Das Institut für Vernetzte Energiesysteme hat eine umfangreiche wissenschaftliche Basis geschaffen, auf der sich Zielsetzungen der Energiewende analysieren und bewerten sowie insbesondere auch geeignete Wege zur Zielerreichung definieren lassen
Unser wissenschaftliches Angebot basiert auf folgenden drei Forschungsschwerpunkten:
Technikbewertung und Ressourcenanalyse
Die multidimensionale und -kriterielle Technologie- und Technikbewertung läuft Hand in Hand mit der Ressourcenbedarfsanalyse für Einzeltechnologien, bis hin zu zukünftigen Gesamtsystemen. Diese tiefgreifende Wissensbasis generieren wir durch Analysen der globalen und lokalen Ressourcenpotenziale, Lebenszyklusbetrachtungen und Rohstoffketten sowie weiterer geographischer, geoökologischer, geopolitischer und geosozialer Rahmenbedingungen.
Szenarios
Auf Basis der beschriebenen Technikbewertung erstellen wir Szenarios für eine nachhaltige Energieversorgung – sowohl für einzelne Sektoren als auch auf Gesamtsystemebene. Um den Infrastruktur- und Ressourcenbedarf zu ermitteln, arbeiten wir mit räumlich und zeitlich parametrierten Energiesystemmodellen. Zur Optimierung und Simulation von Auslegung und Betrieb des Energiesystems stehen uns detaillierte Technologiemodelle zur Verfügung. Für die Darstellung von Projektionen vollständiger Energiebilanzen nutzen wir zudem eigene, am DLR entwickelte Softwarepakete, die wir in aller Regel durch Offenstellung (Open Source) auch anderen Fachleuten zur Verfügung stellen. Auf diese Weise können wir die Emissionsreduktion und weitere Umwelteffekte für einzelne Sektoren berechnen und gesellschaftliche Effekte und Risiken ermitteln.
Technoökonomische Systemmodellierung und -optimierung
Kostenminimale und klimaneutrale zukünftige Energiesysteme ermitteln wir durch umfangreiche, ganzheitliche Energiesystemmodellierung. Im Zentrum steht dabei das am DLR entwickelte Energiesystem-Modellierungsframework REMix (zur Anwendung auf der internationalen und nationalen Ebene) sowie das Tool FlexiGIS (für regionale Räume). Unter Anwendung von Hochleistungsrechnern können unsere Forschenden gesamtwirtschaftlich optimierte Strategien in Bezug auf Infrastrukturen und übergeordnete Betriebsführungen entwickeln.
Auf diese Weise ermittelt zum Beispiel das Open Source Framework REMix auf Basis detaillierter Daten zu geografisch hoch aufgelösten Potenzialen erneuerbarer Energiequellen, Infrastrukturen und politischen Zielen, wie sich das vernetzte, klimaneutrale Energiesystem Europas in Zukunft funktional und kostenoptimiert gestalten lässt. FlexiGIS wiederum nutzt Geoinformationssysteme (GIS) für die Analyse von Energiesystemen auf regionaler Ebene. Dafür integrieren wir räumliche Daten zur Bewertung von Infrastruktur, Verbrauchs- und Erzeugungsmustern. Auf diese Weise ermöglicht FlexiGIS umfassende Simulationen und Szenarioanalysen und integriert verschiedene Flexibilisierungstechnologien für eine nachhaltige regionale Energieplanung.
Wir entwickeln Szenarien und erstellen Systemmodelle für die Energiewende. Dabei berücksichtigen wir nationale und internationale Rahmenbedingungen und Wechselwirkungen sowie Lebenszyklusanalysen von Technologien.
Weitere Handlungsfelder am Institut für Vernetzte Energiesysteme
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Aktuelle Forschungsprojekte aus dem Handlungsfeld Strategien für nachhaltige Energiesysteme
