Energie System 2050

 

Bei der Energiewende in Deutschland handelt es sich um ein ehrgeiziges Gemeinschaftsprojekt, das weit in die Zukunft reicht. Der Umbau des Energiesystems bis 2050 muss so flexibel ausgelegt sein, dass er sich jederzeit an geänderte Einflüsse und Rahmenbedingungen anpassen lässt. Dies erfordert eine systemische Betrachtung, die alle übergeordneten Eigenschaften des Energiesystems einbezieht, wie Struktur und Komponenten, Stabilität und Steuerbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit, Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit, Gesetzgebung sowie soziale und ethische Aspekte.

 

Die interdisziplinäre Initiative „Energie System 2050“ der Helmholtz-Gemeinschaft untersucht die Integration von wesentlichen Technologieelementen in das Energiesystem und erarbeitet Lösungen, um die teilweise stark fluktuierenden erneuerbaren Energien erfolgreich in die deutsche und europäische Energieversorgung einzubinden. Mit fünf ausgewählten Forschungsthemen adressiert sie grundlegende Herausforderungen der Energiewende:

1. Speicher und Netze
2. Biogene Energieträger
3. Energie- und Rohstoffpfade mit Wasserstoff
4. Lebenszyklusorientierte Nachhaltigkeitsanalyse auf Systemebene
5. Toolbox mit Datenbanken

 

Die Arbeitsgruppe Energiesystemtechnik des Lehrstuhls für Technische Thermodynamik verfolgt das Ziel, Methoden und Werkzeuge zu entwickeln, die helfen, die Struktur und Dimensionierung von Energiesystemen bezüglich zukünftiger Anforderungen zu optimieren. Die Struktur-Entscheidung umfasst die Auswahl der Komponenten, die installiert werden. Mögliche Komponenten sind beispielsweise Kälte-, Wärme- und Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen. Bei der Dimensionierung wird die Nennleistung der zu installierenden Anlagen festgelegt.

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Um eine Struktur- und Dimensionierungsoptimierung durchzuführen zu können, muss auch der Betrieb der Anlagen mit berücksichtigt werden, da die zu treffenden Entscheidungen voneinander abhängen. Damit umfasst die Planung eines Energiesystems drei Ebenen: Struktur, Dimensionierung und Betrieb. Das entwickelte quasistatische Optimierungsmodell, soll im Rahmen des Forschungsthemas mit Hilfe von dynamischer Modellierung evaluiert werden.

 

Teile der Beschreibung wurden der offiziellen Projekthomepage entnommen.