Integrierte Ressourcenbewertung
Über
Durch eine globale Energiesystemtransformation hin zu erneuerbaren Energien und Wasserstoff ergeben sich eine veränderte Nutzung und Verfügbarkeit von Materialien. Gründe dafür sind die verstärkte Nutzung kritischer Materialien in benötigten Technologien wie PV, PEM-Elektrolyse und Batterien, Entwicklungen der Recyclingtechnologien sowie dem Wegfall fossiler Stoffströme. Das Team Integrierte Ressourcenbewertung betrachtet die Wechselwirkungen zwischen kostenoptimalen Energiesystemtransformationen und der Ressourcenabhängigkeit mit dem Ziel, Engpässe kritischer Materialien sowie alternative Lösungswege zu identifizieren.
Forschungsthemen
Mit der ETHOS-Modellsuite verfügt unser Team über ein umfassendes Angebot an Werkzeugen und Modellen, um die oben genannten Forschungsfelder auf der Ressourcen- und Energiesystemseite zu untersuchen. Dazu wird der Ressourcenbedarf verschiedener Energiesystemtechnologien im Detail untersucht. Auch Landnutzungskonflikte mit der Landwirtschaft und Wasser werden als Ressourcen betrachtet. Die Expertise unseres Teams basiert auf einer umfangreichen Sammlung von Ressourcenflüssen und Daten zur Parametrisierung der Modelle.
TEAMMITGLIEDERN
Forschungsfelder
Robuste PV-Lieferketten
Um die Energiewende erfolgreich voranzubringen muss sichergestellt sein, dass zentrale Technologien wie PV in ausreichendem Maße nach Deutschland kurz- und langfristig importiert oder selbst produziert werden können. Dafür wird ein Modell entwickelt, welches die weltweite PV-Lieferkette sowie deren wichtigsten Akteure und Produktionsschritte materialseitig abbildet. Verschiedener Metriken für Zentralität, Resilienz und Kopplung werden genutzt, um Einfluss von Akteuren auf die Robustheit und damit die Versorgungssicherheit einzuschätzen. Mittels robuster Optimierung werden Schwachstellen in der Lieferkette identifiziert und mögliche Handlungsmaßnahmen wie z.B. Diversifizierung ermittelt.
Biomasse und Landnutzung
Um Transformationspfade für ein globales Energiesystem zu modellieren, werden auch landnutzungsbezogene Emissionen berücksichtigt. Dabei wird der Energie- und Landnutzungsbedarf der globalen Nahrungsmittelversorgung gezielt betrachtet, um die Schnittstellen zwischen Energie- und Landnutzungssektor genauer zu untersuchen. Besonders hervorgehoben wird die Bereitstellung von Biomasse als bedeutende Ressource für die Produktion erneuerbarer Energie. Auch die zukünftige Entwicklung des Ressourcenbedarfs in der Nahrungsmittelproduktion sowie deren Energie-, Düngemittel- und Wasserbedarf werden untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Eignung vielversprechender Technologien, um diese Ressourcen effizienter nutzen zu können. Unsere Arbeit im Bereich Ressourcen- und Landnutzung stellt sicher, dass neben der Energiesystemmodellierung auch mögliche Beschränkungen durch Umwelt- und Naturwissenschaftliche Aspekte in den Transformationspfaden berücksichtigt werden. Ein zentrales Ziel dabei ist die Erfüllung der Sustainable Development Goals.
Letzte Änderung: 06.11.2024