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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Energietechnik

Wesentliche Randbedingungen für eine nachhaltige Energieversorgung sind Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit.

Vor diesem Hintergrund gilt es, nach geeigneten Technikoptionen und Strategien zu suchen, diese zu analysieren und zu bewerten. Bestehende historisch gewachsene Infrastrukturen (z.B. Gebäudebestand, Kraftwerksbestand, Versorgungsnetze) stellen weitere wichtige Randbedingungen dar, die die Geschwindigkeit von Systemübergängen maßgeblich beeinflussen. Die Einbindung von Technologien in bestehende Systeme und die Potentiale von Energiesystemen im Übergang bilden wesentliche Arbeitsschwerpunkte.

Aufgrund der komplexen Vernetzung des Energieversorgungssystems ist der Einsatz von geeigneten computergestützten Modellen notwendig. Sie vereinfachen die Bearbeitung, gewährleisten Reproduzierbarkeit und Konsistenz und ermöglichen die Spezifikation quantitativer Zusammenhänge. Für die Analysen werden

  • prozessbasierte Energiesystemmodelle,
  • sektorspezifische Simulationsmodelle und
  • LCA-Modelle für Umweltverträglichkeitsanalysen (mit ihnen werden, basierend auf Sach- und Materialbilanzen, ökologische Folgen einer Technologie über die gesamte Lebensdauer abgeschätzt)

eingesetzt und ständig weiterentwickelt.

Die Technikbewertung erfolgt auf unterschiedlichen Aggregationsebenen des Energiesystems. Sie umfasst die Analyse von Effizienz, Umwelt und Kosten. Die Ergebnisse stellen eine wissenschaftliche fundierte Basis für eine umfassende Technikbewertung (z.B. Setzen von Benchmarks, F&E-Bedarf etc.) dar, die durch die modellgestützte Analyse ergänzt wird, und die eine Bewertung im Kontext des gesamten Energieversorgungssystems erlaubt. Darüber hinaus werden mit Hilfe von Energiesystemmodellen übergeordnete Randbedingungen (z.B. Klimagasreduktionsziele, Kernenergieausstieg) analysiert und deren Auswirkungen auf mögliche technikbasierte Strategien und Pfade in Form von szenariobasierten Zukunftsbildern aufgezeigt.

Leitung: Dr.-Ing. Peter Markewitz


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