BMWi-Projekt: ESM-Regio

BMWi-Projekt ESM-Regio – Mehrsektorale gekoppelte Energiesystemmodellierung auf regionaler Ebene

Im BMWi-Projekt ESM-Regio wird ein Modell zur übergreifenden Analyse sektorengekoppelter Energiesysteme auf regionaler Ebene erstellt, um Optimierungspotentiale, die sich aus der Sektorenkopplung ergeben, zu erfassen und Effizienzmaßnahmen und Ausbauszenarien unter anderem im Hinblick auf Emissionen, Wirtschaftlichkeit und Versorgungssicherheit zu evaluieren.

Förderkennzeichen: 03EI1036A

Laufzeit: 01.05.2021 – 30.04.2024

Für die zur Erreichung der Klimaziele der Bundesregierung notwendige Reduktion des Primärenergieeinsatzes und der Treibhausgasemissionen verspricht eine übergreifende Betrachtung und Optimierung des gesamten Energiesystems Verbesserungspotentiale für die Weiterentwicklung des Energiesystems in Deutschland. Hierbei sind sowohl die einzelnen Sektoren Elektrizität, Wärme, Gas und Verkehr als auch die Schnittstellentechnologien, die die Sektoren koppeln, miteinzubeziehen.

Um die Auswirkungen der wachsenden Vernetzung und Kopplung zwischen den Sektoren auf das Energiesystem analysieren zu können, ist eine Betrachtung auf regionaler Ebene, in der die Kopplungstechnologien agieren, notwendig, da die Energiesystemmodelle auf nationaler Ebene nicht den notwendigen Detailierungsgrad realisieren können. Außerdem werden in bisherigen Energiesystemmodelle keine Kopplungen oder lediglich Teilkopplungen des Gesamtsystems betrachtet.

Im Projekt ESM-Regio wird in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern aus Informatik, Mathematik, Elektro- und Energietechnik ein Energiesystemmodell erstellt, das aus den Teilmodellen der Energiesektoren Elektrizität, Wärme, Gas und Verkehr sowie einer Gesamtsteuerung und –optimierung besteht. Das Modell wird zeitlich hochaufgelöst und für die regionale Beschreibung des Energiesystems in der Größenordnung von Landkreisen sein. Ebenso werden die Schnittstellentechnologien zwischen den einzelnen Sektoren, wie beispielsweise Power-to-Gas oder Power-to-Heat, modelliert und ihr Betrieb über die zentrale Steuerung optimiert. Die Modelllogik wird einheitlich und sektorübergreifend sein, sodass das gesamte Energiesystem einheitlich, unter Berücksichtigung der Zustände in allen Sektoren, optimiert wird. Die regionale Komponente des Projektvorhabens wird insbesondere durch die Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Bayreuth realisiert, da die Stadt und der Landkreis Bayreuth als Beispielregion für die Modellentwicklung dienen werden und die Modellierung anhand vorhandener Daten soweit möglich erfolgen wird. Das Modell soll am Ende des Projekts mittels der Teilmodellstruktur allein durch die Anpassung von Parametern auf andere Regionen übertragbar sein.

Am Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik wird der Wärmesektor sowie die Kopplungstechnologien an den Schnittstellen modelliert. Außerdem werden Lebenszyklusanalysen (LCA) durchgeführt, um eine systematische Erfassung der Emissionen zu ermöglichen.

 

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