06.07.2021

Das Projektteam von MODEX-EnSAVes des thematischen Verbunds MODEX hat beim virtuellen Jahrestreffen des Forschungsnetzwerks Energiesystemanalyse im Mai sein Modellexperiment zu Entwicklungspfaden für neue Stromanwendungen vorgestellt. Das Team erläuterte auch, wie diese sich auf kritische Versorgungssituationen auswirken. Das Poster und die Videopräsentation stehen nun zum Download bereit. Sie stellen das methodische Vorgehen des Experiments und einige ausgewählte Ergebnisse des dreistufigen Modellvergleichs vor.

Durch die Energiewende entsteht in Deutschland eine völlig neue Energielandschaft: ein Versorgungssystem mit hohen Anteilen an erneuerbaren Energien, das durch die Sektorkopplung zunehmend elektrifiziert, sprich strombasiert, ist. Dadurch entstehen vielschichtige Wechselwirkungen zwischen einer steigenden Zahl von Akteuren sowie zwischen etablierten und neuen kohlenstoffarmen Energietechnologien. Um in diesem immer komplexeren Umfeld die Transparenz der Energiesystemanalyse zu gewährleisten und die eingesetzten Modelle kontinuierlich zu verbessern, sind Modellexperimente sowie methodisch orientierte Modellvergleiche von entscheidender Bedeutung.

Ziel des Modellexperiments im Projekt Modex-EnSAVes ist es daher, die Ergebnisse verschiedener Modellansätze zur Marktdurchdringung neuer Stromanwendungen und deren Auswirkungen auf die Versorgungssicherheit zu vergleichen. Der Fokus liegt dabei auf Elektromobilität im Verkehrssektor und Wärmepumpen in Wohngebäuden.

Elf Modelle zu einem starken Team gekoppelt

Zur Analyse der sektorübergreifenden Interdependenzen koppelt das Forschungsteam elf Modelle der sechs Verbundpartner zu einem konsistenten Energie-Modelle-System (EMS). Dabei verbinden sie spezifische nachfrageseitige Modelle aus dem Verkehrs- (ASTRA, TE3, ALADIN) und Wärmesektor (HeatSim, FORECAST, GPM) sowie Energiebedarfsprognosemodelle (eLOAD) mit Strommarktmodellen (IDILES-JMM, PowerACE, ELTRAMOD). Die nachfrageseitigen Modelle simulieren den zukünftigen Energiebedarf, die Marktdurchdringung neuer Stromanwendungen und deren erwartete Lastprofile. Der Forschungsschwerpunkt der Strommarktmodelle liegt auf der Analyse der Stromerzeugungsseite und deren Auswirkung auf die zukünftige Versorgungssicherheit.

Das Experiment gliedert sich in den folgenden dreistufigen Modellvergleich:

  1. Direkter Modellvergleich: Vergleich der Ergebnisse für einen bestimmten Aspekt (im engeren Sinne Markthochlauf Elektromobilität und Wärmepumpen, Kraftwerksausbau und -einsatz) aus Modellen mit ähnlichem Analyseschwerpunkt
  2. Systemsichtvergleich: Modellkopplung zu einem Energie-Modelle-System. Vergleich der Ergebnisse für einen bestimmten Aspekt aus Modellen mit unterschiedlichem Analysefokus aus Systemsicht (unter anderem Einsatz von Flexibilitätsoptionen wie Elektromobilität und Wärmepumpen in Strommarktmodellen)
  3. Iterationsschrittvergleich: Erweiterung des Verfahrens um Iterationen zur Überprüfung der Ergebnisrobustheit

Zwischen den einzelnen Modellansätzen stellen die Fachleute die Ergebnisse der unterschiedlichen Vergleichsstufen einander gegenüber und analysieren die Abweichungen unter methodischen Gesichtspunkten.

Special Issue zu den Ergebnissen in Planung

Ende 2021 wird das Forschungsteam voraussichtlich die Ergebnisse der direkten Modellvergleiche der Verkehrs-, Wärmemarkt- und Strommarktmodelle in detaillierten Fachbeiträgen im Special Issue VSI:MODEX model experiments des Journals Renewable and Sustainable Energy Reviews präsentieren. Weitere Ergebnisse des Projektes MODEX-EnSAVes folgen anschließend in einem ausführlichen Abschlussbericht. (ml)

Hintergrundinformationen für Fachleute

Förderung

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt Modex-EnSAVes im Forschungsbereich Systemanalyse. Den Rahmen dafür bildet das 6. Energieforschungsprogramm. Hier finden Sie weitere Informationen zur Forschungsförderung.

MODEX-EnSAVes

För­der­kenn­zei­chen: 03ET4079A-F

Projektlaufzeit
01.01.2019 31.12.2021 Heute ab­ge­schlos­sen

The­men

Systemanalyse

För­der­sum­me: rund 1 Million Euro

Mehr Informationen

Alle Hintergründe zum thematischen Verbund MODEX und welche Projekte sich dahinter verbergen, erfahren sie unter MODEX.

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