Strategien für eine erfolgreiche Sektorenkopplung

23.03.2020

Basis der Projektpartner – das Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. und das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik Umsicht – sind Ergebnisse aus dem Vorgängerprojekt »IntegraNet«. Dabei wurden lokale wie nationale Möglichkeiten und Potenziale der Sektoren-kopplung untersucht und Modelle zur Abbildung netzintegrierender strom-, gas- und wärmebasierter Ausgleichtechnologien erstellt. Wichtigste Erkenntnis: Eine vergleichende Bewertung von Sektorenkopplungstechnologien ist aufgrund der Vielzahl an Kontexten, in denen sie zum Einsatz kommen können, bislang nicht möglich. Der Grund: Bisherige Betrachtungen konzentrieren sich häufig nur auf einzelne Ebenen (Netzperspektive) oder separate Regionen. Das möchten die Forschenden nun ändern und bestehende Modelle erweitern.

Der Fokus liegt dabei auf verschiedenen Aspekten, z.B. der Modellierung von Informations- und Kommunika-tions-technologien für das optimale Zusammenspiel sämtlicher Akteure in den gekoppelten Energiesystemen oder vorgelagerten Verteil- und Transportnetzen. Darüber hinaus sollen bisherige Modellierungen erweitert werden. Die Annahme der Forschenden: Regionen unterscheiden sich im zeit-lichen Verlauf der Über- und Unterdeckung mit erneuerbarer Energie. Es gibt dicht be-siedelte städtisch/industriell -geprägte Gebiete mit ganzjährigem Energiebezug, Regionen mit sehr geringen Bedarfsdichten und steigendem Anteil erneuerbarer Einspeisung sowie Gebiete, die sowohl saisonal als auch über den Tag hinweg zwischen Bezug und Überproduktion wechseln. Sie stehen in Wechselwirkung miteinander und sollen sich – soweit möglich – gegenseitig ausgleichen und unterstützen.

Am Ende des Projekts sollen neue bzw. erweiterte Modelle stehen, mit denen Strategien der Sektorenkopplung aus regionaler und infrastruktureller Perspektive simuliert werden können. Auf diese Weise soll eine systematische Übersicht über die Möglichkeiten der Sektorenkopplung abhängig von der Anwendungszwecke und Orte und vor allem auch von der Wechselwirkungen zwischen diesen Rahmenbedingungen entstehen. Die entwickelten Modelle bauen auf der TransiEnt-Library auf. Dahinter verbirgt sich eine in der Modelliersprache Modelica implementierte Bibliothek zur Simulation von gekoppelten Energienetzen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien. Sie kann kostenfrei und quelloffen genutzt werden. Die IntegraNet-Modelle ergänzen die bisher verfügbaren Modelle und werden nach Projektende veröffentlicht.

Das Projekt »IntegraNet II« wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. Es läuft bis November 2022.

umsicht.fraunhofer.de