Projekt

MINFRA - Modellierung gekoppelter Infrastrukturen in Energiesystemen

Modellierung gekoppelter Infrastrukturen in Energiesystemen

Projektförderung | Auftraggeber

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Projektlaufzeit

01.05.2021 - 30.04.2023

Deutschland braucht für seine ambitionierten Klimaziele eine umfassende Transformation des Energiesystems. Die meistdiskutierte Maßnahme hierbei ist die Sektorkopplung, deren Umsetzung maßgeblich von der Ausgestaltung leitungsgebundener Energieinfrastrukturen abhängt. Erfoderlich ist der Aufbau, Ausbau oder Umbau von Infrastrukturen. Aus diesem Grund erfordert eine Analyse der Sektorkopplung in Deutschland eine gleichzeitige Betrachtung der benötigten Energieversorgungsinfrastrukturen.
Eine isolierte Untersuchung einzelner Infrastrukturen kann Synergien übersehen oder bei Konkurrenzsituationen zu Fehlplanungen führen. Z.B. erfordert die adäquate Untersuchung der Möglichkeiten von regenerativ erzeugtem Gas die Beantwortung der Frage, welche Infrastruktur (Gasnetz, Wasserstoffnetz) für diese Zwecke verwendet wird. Diese Konkurrenz zwischen den zahlreichen Transformationspfaden macht eine ganzheitliche Betrachtung der Infrastruktur im gesamtsystemischen Kontext notwendig.

Ziel ist die Analyse der Auswirkungen der Klimaziele auf das Energiesystem und die zugrundeliegenden Infrastrukturen. Dabei konzentriert sich das Forschungsprojekt auf die Betrachtung der Infrastrukturen in einem sich durch äußere Rahmenbedingungen ändernden Energiesystem. 
Dazu sollen zur Untersuchung der notwendigen Systemtransformationen quantitative Analysen mithilfe von Energiesystemmodellen durchgeführt werden. Ziel des Projekts ist die Beantwortung der folgenden Fragestellungen:
Wie wirken sich unterschiedliche CO2-Minderungsstrategien für das deutsche Energiesystem auf bestehende und zukünftige Energieversorgungsinfrastrukturen aus?
Wie lassen sich vernetzte Energieinfrastrukturen (und deren Wechselwirkungen) in Energiesystemmodellen abbilden?
Um diese Fragestellungen zu beantworten, ist eine methodische Erweiterung der Energiesystemmodelle erforderlich: 
Die adäquate Abbildung von Infrastrukturen. 
Um dies zu ermöglichen, erfolgt der Einsatz dezidierter Infrastrukturmodelle. Berücksichtigung finden hierbei das Strom-, Gas-, Wärme- und Wasserstoffnetz. Die Modelle sollen eingesetzt werden um die zur Implementierung in Energiesystemmodellen erforderlichen Parameter zu ermitteln. Hierfür erfolgt eine Kopplung der Modelle über Soft-Links. Über einen iterativen Prozess kann dann eine Annäherung der Modelle erfolgen. Finales Ziel ist hier die Ableitung einer anwendbaren Vorgehensweise zur genaueren Abbildung von Infrastrukturen in Energiesystemmodellen.

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PD Dr.-Ing.

Markus Blesl

Privatdozent
Abteilungsleiter

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M.Sc.

Felix Kattelmann

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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