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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Efficiency, Emergence and Economics of future supply networks (E3-NET)

Beschreibung
Die Helmholtz-Nachwuchsgruppe E3-NET analysiert die Dynamik, Stabilität und Effizienz zukünftiger Versorgungsnetze. Ein wesentliches Ziel ist die Verbindung mathematischer Methoden aus statistischer Physik und Netzwerkwissenschaften mit den konkreten Herausforderungen der Energiewende. Unsere Hauptarbeitsgebiete sind:

  • Welche Risiken bedrohen die Stabilität der Energieversorgung? Wir analysieren die Stabilität des Stromnetzes gegenüber strukturellen Beschädigungen und dynamischen Störungen. Eine wesentliche Frage ist wie die Struktur eines Netzwerks seine Stabilität bestimmt und wie diese effizient verbessert werden kann.
  • Wie können erneuerbare Energiequellen effizient in das Stromnetz integriert werden? Wir analysieren die Variabilität von Wind- und Solarenergie auf verschiedenen Zeitskalen und die Auswirkungen auf das Energiesystem. Dazu arbeiten wir eng zusammen mit Klimaforschern und Meteorologen.
  • Weiterhin untersuchen wir kollektive Effekte in ökonomischen Netzwerken.

Laufzeit
August 2014 – Juli 2020

Förderung durch
Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren (HGF)

Projektpartner
keine

Projektleiter STE
Jun.-Prof. Dr. rer. nat. Dirk Witthaut

Ergebnisse

  • B. Schäfer, C. Beck, K. Aihara, D. Witthaut, and M. Timme, Non-Gaussian power grid frequency fluctuations characterized by Levy-stable laws and superstatistics, Nature Energy (2018) doi:10.1038/s41560-017-0058-z
  • B. Schäfer, D. Witthaut, M. Timme, and V. Latora, Dynamically induced cascading failures in supply networks, Nature Communications (2018) doi:10.1038/s41467-018-04287-5
  • Malte Schroeder, Jan Nagler, Marc Timme and Dirk Witthaut, Hysteretic percolation from locally optimal individual decisions, Phys. Rev. Lett. (2018) doi:10.1103/PhysRevLett.120.248302
  • H. Ronellenfitsch, D. Manik, J. Hoersch, T. Brown, D. Witthaut, Dual theory of transmission line outages, IEEE Trans. Power Syst. (2017) doi:10.1109/TPWRS.2017.2658022
  • J. Wohland, M. Reyers, J. Weber, D. Witthaut, More homogeneous wind conditions under strong climate change decrease the potential for inter-state balancing of electricity in Europe, Earth System Dynamics (2017) doi:10.5194/esd-8-1047-2017
  • D. Witthaut, M. Rohden, X. Zhang, S. Hallerberg, M. Timme, Critical links and nonlocal rerouting in complex supply networks, Phys. Rev. Lett. (2016), doi:10.1103/PhysRevLett.116.138701


    Vollständige Publikationsliste unter http://www.thp.uni-koeln.de/witthaut/publications.html

Kontakt
Jun.-Prof. Dr. Dirk Witthaut
Forschungszentrum Jülich
Institut für Energie- und Klimaforschung
IEK-STE: Systemforschung und Technologische Entwicklung
e-mail: d.witthaut@fz-juelich.de

Webseite der Nachwuchsgruppe
http://www.thp.uni-koeln.de/witthaut/index.html


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