Kurz und bündig
Im Topic „Transformation des Energiesystems“ ermitteln Jülicher Forschende nachhaltige Transformationspfade auf allen räumlichen Ebenen – von einzelnen Gebäuden bis hin zu internationalen Kontexten. Hierbei berücksichtigen sie sowohl gesellschaftliche, politische, ökonomische, ökologische als auch technisch-strategische Aspekte.
Herausforderungen
Bis zum Jahr 2045 soll Deutschland treibhausgasneutral werden. Dafür ist ein Umbau des Energiesystems notwendig. Diese Transformation muss nicht nur auf technischer Ebene sondern darüber hinaus im Einklang mit der Gesellschaft und Industrie gelingen. Weitere Fragen sind mit der Akzeptanz alternativer Energieträger wie Wasserstoff oder synthetischen Kraftstoffen sowie den damit verbundenen neuartigen Technologien verknüpft.
Im Vergleich zur heutigen Energieversorgung wird die Komplexität des Gesamtsystems deutlich zunehmen. Ein besonderes Augenmerk liegt auf den Faktoren Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit.
Lösungen
Jülicher Forschende arbeiten sowohl daran, Wege für eine erfolgreiche technologische Transformation des Energiesystems bei geringen Kosten zu finden, als auch die Grundlagen und Mechanismen gesellschaftlicher Akzeptanz aufzuklären.
Hierzu verfolgen sie mehrere Ansätze: Zum einen analysieren und modellieren die Wissenschaftler:innen auf mehreren Ebenen die unterschiedlichsten Energieversorgungssysteme – von einzelnen Gebäuden bis hin zu nationalen und internationalen Netzstrukturen. Zum anderen werden soziale Aspekte berücksichtigt, deren Grundlage regelmäßige Bevölkerungsumfragen sind. Zudem werden der notwendige Ressourcenbedarf und die Möglichkeiten des Recyclings in die Analysen einbezogen. Daraus entwickeln die Jülicher Expert:innen Energiesystemmodelle in einem Detaillierungsgrad und Umfang von Weltrang. Diese dienen unter anderem dazu, die Vielschichtigkeit der zukünftigen Versorgungslandschaft abbilden zu können.
Die Kopplung mehrerer Modelle eröffnet darüber hinaus vielfältige Optionen für tiefergehende Analysen. So können beispielsweise die Wechselwirkungen mit dem europäischen Strommarkt berücksichtigt, oder eine umfassende Flächenpotenzialanalyse für Windkraft- oder Photovoltaik-Anlagen durchgeführt werden. Auch die Kopplung mit einem globalen Wasserstoffmodell ist möglich, mit dem Mengen- und Preisrelationen oder die benötigte Wasserstoffinfrastruktur berechnet werden kann.
Aus den Jülicher Arbeiten ergeben sich wissensbasierte Empfehlungen für Transformationsstrategien, welche in die Politik-, Gesellschafts- und Wirtschaftsberatung einfließen.
Kontakt
Jann Weinand
Department Head "Integrated Scenarios"