Energiesystemanalyse und Energieeffizienz
Das Forschungsfeld EnergieSystemAnalyse und EnergieeFfiziEnz (ESAFE) konzentriert sich vorrangig auf die kosteneffiziente Gestaltung von nachhaltigen Energiesystemen. Ziel ist es, strategische Entscheidungsoptionen für die Transformation von Kommunen, Industriebetrieben und Haushalten zu entwickeln. Hierzu bewerten wir sektorübergreifende Systeme (z.B. Strom, Wärme, Gas, Wasserstoff, Transport) und innovative Geschäftsmodelle (z.B. Quartierspeicher, Fernwärme, Mieterstrommodelle, Elektrifizierung) aus der Perspektive verschiedener Akteure (z.B. Haushalte, Energieversorger, Unternehmen). Im Rahmen angewandte Forschung strebt ESAFE danach, gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern praxisorientierte Lösungen zu entwickeln.
Angesichts der steigenden Komplexität, die durch das Zusammenspiel zwischen den Komponenten und Akteuren des Energiesystems entsteht, entwickelt ESAFE quantitative Methoden zur modellbasierten Analyse. Im Fokus stehen dabei techno-ökonomische Simulations- und Optimierungsmodelle, welche fundierte Aussagen über Systemdynamiken, Wechselwirkungen und Transformationspfade erlauben. Ergänzend untersuchen wir mit statistischen Modellen, welchen Einfluss Nutzerverhalten und -akzeptanz auf das kostenoptimale Energiesystemdesign haben.
Schwerpunkt der Forschung
Systemeffizienz und Energiespeicherung
Wir untersuchen Systeme, Prozesse und Technologien hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Integrierbarkeit und Effizienzsteigerung in Industrie, Gewerbe und Haushalten. Das Ziel ist zum einen Strategien zur Reduzierung des Energieverbrauchs zu entwickeln und zum anderen die Integration von erneuerbaren und volatilen Energiequellen in haushalts-, kommunal- und industrieseitige Energieinfrastrukturen zu fördern. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei ist die ökonomische Bewertung von Energiespeicherlösungen (z.B. Batterie-, Wasserstoff- und Wärmespeicher) sowie die Flexibilisierung des Bedarfs (z.B. Demand Response).
Wir untersuchen Systeme, Prozesse und Technologien hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Integrierbarkeit und Effizienzsteigerung in Industrie, Gewerbe und Haushalten. Das Ziel ist zum einen Strategien zur Reduzierung des Energieverbrauchs zu entwickeln und zum anderen die Integration von erneuerbaren und volatilen Energiequellen in haushalts-, kommunal- und industrieseitige Energieinfrastrukturen zu fördern. Ein wesentlicher Aspekt ist dabei ist die ökonomische Bewertung von Energiespeicherlösungen (z.B. Batterie-, Wasserstoff- und Wärmespeicher) sowie die Flexibilisierung des Bedarfs (z.B. Demand Response).
Sektorkopplung und Wärmetransformation
Unsere Forschung konzentriert sich auf die Analyse der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Energieverbrauchssektoren, darunter Strom, Wärme, Erdgas, Wasserstoff und Mobilität, mit dem Bestreben vorhandene Synergien zu nutzen. Dafür entwickeln wir Modelle zur Optimierung sektorübergreifender Energieströme. Das Ziel ist unter anderem die Entwicklung von Strategien zur optimalen Integration erneuerbarer Energiequellen in die Versorgung von Haushalten, Quartieren oder Industrieparks.
Unsere Forschung konzentriert sich auf die Analyse der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Energieverbrauchssektoren, darunter Strom, Wärme, Erdgas, Wasserstoff und Mobilität, mit dem Bestreben vorhandene Synergien zu nutzen. Dafür entwickeln wir Modelle zur Optimierung sektorübergreifender Energieströme. Das Ziel ist unter anderem die Entwicklung von Strategien zur optimalen Integration erneuerbarer Energiequellen in die Versorgung von Haushalten, Quartieren oder Industrieparks.
Nutzerakzeptanz und Transformationsmanagement
Technologische Fragestellungen sind nur ein Aspekt der Energiewende. Daneben befassen wir uns mit der Nutzerakzeptanz und dem Verhalten der Akteure (wie Endverbraucher und Energieversorger) in Bezug auf die Einführung neuer Energietechnologien. Ziel ist es, Strategien zu entwickeln, die dazu beitragen, dass auch die Gesellschaft die Transformation hin zu einem nachhaltigen Energiesystem mitträgt. Dazu entwickeln wir Regularien und Maßnahmen, die den Umbau begleiten und z.B. durch "Nudging" die Akzeptanz der Nutzer fördert. Dazu gehört auch, Transformationspfade hinsichtlich der Kostenverteilung unter den Akteuren unter sozialen Gesichtspunkten zu bewerten.
Technologische Fragestellungen sind nur ein Aspekt der Energiewende. Daneben befassen wir uns mit der Nutzerakzeptanz und dem Verhalten der Akteure (wie Endverbraucher und Energieversorger) in Bezug auf die Einführung neuer Energietechnologien. Ziel ist es, Strategien zu entwickeln, die dazu beitragen, dass auch die Gesellschaft die Transformation hin zu einem nachhaltigen Energiesystem mitträgt. Dazu entwickeln wir Regularien und Maßnahmen, die den Umbau begleiten und z.B. durch "Nudging" die Akzeptanz der Nutzer fördert. Dazu gehört auch, Transformationspfade hinsichtlich der Kostenverteilung unter den Akteuren unter sozialen Gesichtspunkten zu bewerten.
Ansprechperson
Prof. Dr.-Ing. Fabian Scheller
