SEDOS – Die Bedeutung der Sektorintegration im Rahmen der Energiewende in Deutschland – Modellierung mit einem nationalen Open Source ReferenzEnergieSystem

Projekt

Verbesserung der Abbildung der Sektorintegration in Energiesystemmodellen und Stärkung der Vergleichbarkeit der Modelle durch offene Daten

Projektförderung | Auftraggeber

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) innerhalb des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung, Technologieorientierte Systemanalyse

Projektlaufzeit

01.01.2022 - 31.12.2024

Hintergrund

Die Begriffe "Sektorintegration" oder "Sektorkopplung" haben in der energie- und klimapolitischen Diskussion an Bedeutung gewonnen. Da Deutschland bis 2045 Klimaneutralität anstrebt, wird die Sektorintegration für die Substitution fossiler Brennstoffe und das Erreichen ehrgeiziger Klimaziele entscheidend. Dabei geht es um die Verknüpfung von Strom, Heizung/Kühlung, Mobilität, Industrieprozessen und Infrastruktur. Die Sektorintegration hilft auch dabei, schwankende erneuerbare Energien zu integrieren und dem Stromsystem Flexibilität zu verleihen. Der wissenschaftliche Diskurs erforscht ökologische, ökonomische, technische, regulatorische und sozialwissenschaftliche Aspekte. Herausforderungen ergeben sich jedoch bei der systemanalytischen Energieplanung, die eine Energiesystemperspektive in den Vordergrund stellt. Die Fokussierung auf optimierende Modellansätze wirft Fragen etwa zur Allokation von Bioenergieressourcen und zur Interdependenz von Energieangebot und -nachfrage auf. Trotz des Potenzials der Open-Source-Modellierung erfordert die Komplexität des sektorintegrierten Energiesystems eine breitere Zugänglichkeit und ein besseres Verständnis der Nutzer. Das Projekt SEDOS betont den Bedarf an verbesserten Energiesystemmodellen, Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit und stärkt den Open-Source-Ansatz, um die Zusammenarbeit und die Effizienz bei der Nutzung von Forschungsmitteln zu verbessern. Das Projekt zielt darauf ab, Datenlücken zu schließen, indem Modellierungserfahrungen auf Open-Source-Modelle übertragen werden und so ein umfassendes Verständnis der Sektorintegration ermöglicht wird.

Zielsetzung

Ziel des geplanten Forschungsvorhabens „SEDOS – Die Bedeutung der Sektorintegration im Rahmen der Energiewende in Deutschland – Modellierung mit einem nationalen Open Source Referenz­Energie­System“, dessen Grundgedanken im Rahmen des Forschungsnetzwerks „Ener­gie­sy­stem­ana­ly­se“ des BMWi entstanden sind, ist es, die Sektorintegration in Energiesystemmodellen verbessert ab­zu­bilden und mittels offener Daten eine größere Vergleichbarkeit der Modelle herzustellen. Neben der Ori­en­tierung zu Open Science hat das Vorhaben damit die Ziele der gemeinsamen Erarbeitung 
    • eines Referenzdatensatz inkl. Dokumentation für die Berücksichtigung der Sektorintegration in Ener­giesystemmodellen für Deutschland und
    • einer abgestimmten Modell- bzw. Systemstruktur für drei OS-Modelle (oemof, TIMES, FINE) mit dem Fokus auf das Energiesystem Deutschlands,
die den Kriterien Transparenz und Nachvollziehbarkeit, Detaillierung und Vereinfachung sowie Aus­ge­wogenheit zwischen den Teilsektoren und Lösbarkeit der Modelle gleichermaßen Rechnung trägt. Hier­durch sollen die Robustheit, Transparenz und Qualität von quantitativen Analysen substanziell ver­bessert werden. Durch die Erarbeitung eines Referenzdatensatzes für die Ener­gie­sy­stem­mo­del­lie­rung für Deutschland ist von einer hohen Akzeptanz in der Modellszene auszugehen. Die Entwicklung einer OS-Modellstruktur (ReferenzEnergieSystem, RES) soll zudem einen leichteren Zugang in die Energiesystemmodellierung für Modellierer und Anwender ermöglichen. Zudem soll eine bei­spiel­haf­te Anwendung der neuen Modell- bzw. Systemstruktur zum Thema Sektorintegration das mit der Neu­ent­wicklung verbundene Potenzial aufzeigen. Dafür wird am IER Stuttgart der Energiesystemmodellgenerator TIMES eingesetzt.

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Ulrich Fahl

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Abteilungsleiter

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Markus Blesl

apl. Prof. Dr.

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Isela Bailey

M.Sc.

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

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