Forschungsfeld: Flexibilität

Im Forschungsbereich Flexibilität fokussiert GREES auf die Kernthemen Sektorkopplung und Flexible Nutzung.

Forschungsfeld im Detail

Das Forschungsfeld Flexibilität beschäftigt sich mit dem breiten Feld der flexiblen Nutzung von elektrischer Energie. Als Forschungsbereiche wurden Sektorkopplung und Flexible Nutzung definiert. Es finden häufig Überschneidungen der beiden Forschungsbereiche statt.

Sektorkopplung

Der Forschungsbereich Sektorkopplung beschäftigt sich mit der Substitution von fossil betriebenen Prozessen durch den Einsatz von gleichwertigen elektrisch betriebenen Pendants. Zur Zeit laufen zwei Forschungsarbeiten in diesem Bereich, wobei Sektorkopplung am Beispiel der Kälte- und Wärmeversorgung und die Flexibilität von RLT-Anlagen abgedeckt werden. Eine Forschungsarbeit konnte bereits abgeschlossen werden.

Flexible Nutzung

Im Forschungsbereich Flexible Nutzung wird derzeit eine Forschungsarbeit zur betrieblichen Energieflexibilität bearbeitet. Zusätzlich existiert bereits eine abgeschlossene Forschungsarbeit in diesem Forschungsbereich, welche Demand Side Management untersucht.

Aktuelle Arbeiten im Forschungsbereich

Im Rahmen der Arbeit soll zunächst eine Analyse nationaler und internationaler operationeller Methoden und Instrumente zur Identifikation und zum Management von Energieflexibilitätspotenzialen erfolgen. Es sind Anforderungen zu identifizieren, denen ein zu synthetisierender Ansatz genügen muss, um z.B. auch an bestehende Ansätze und Energiemanagementsysteme anschlussfähig zu sein. Eine hierauf aufbauende Synthese der Methoden und Instrumente erfolgt insbesondere unter der Prämisse der Befähigung von Unternehmern zur effizienten Erhebung der Flexibilitätspotentiale und deren Verhalten zu bestehenden Energieeffizienzzielen. Es ist ein Simulationsmodell zu entwickeln, um das betriebliche Zusammenspiel aus Energieflexibilität und Energieeffizienz zu beschreiben und unterschiedliche Betriebszustände des Produktionssystems ex ante techno-ökonomisch zu bewerten. Der erarbeitete Ansatz ist Anhand von Fallbeispielen zu überprüfen.

Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, die Potentiale zur Verringerung der CO2-Emissionen aufzuzeigen, welche aus dem flexiblem Betrieb der elektrischen Kälte- und Wärmeerzeuger in Abhängigkeit vom momentanen Strommix resultieren. Neben den Möglichkeiten zur Einsparung von CO2-Emissionen sollen die Auswirkungen auf einen netzdienlichen Betrieb untersucht werden. Hierfür sollen Algorithmen entwickelt werden, die eine Verschiebung der erwarteten Heiz- und Kühllasten in Zeiten niedriger Emissionen ermöglichen. Zudem sollen die Potentiale zur Maximierung der Eigenstromnutzung von Photovoltaikanlagen betrachtet werden. Anhand von thermisch-energetischen Gebäude- und Anlagensimulationen sollen die Auswirkungen eines flexiblen Betriebs auf die Raumzustände unterschiedlicher Nutzungstypen von NWG betrachtet werden.

Beteiligte Stipendiaten und Stipendiatinnen

Abgeschlossene Arbeiten im Forschungsbereich

  • IER-02 (Steffen Bubeck): Elektrische Energieanwendungstechniken und ihr Potenzial zur Rationellen Energieanwendung
  • IER-03 (Martin Steurer): Analyse des intelligenten Lastmanagements (demand side integration) im Hinblick auf eine effiziente und umweltfreundliche Energieversorgung
  • IER-08 (Nils Seckinger): Sektorkopplung am Beispiel der integrierten Kälte- und Wärmeversorgung von Industriebetrieben
  • IGTE-03 (Matthias Eydner): Flexibilisierung des Betriebs von raumlufttechnischen Anlagen durch die Nutzung dezentraler Systeme

Beteiligte Stipendiaten und Stipendiatinnen

Kontakt

Dieses Bild zeigt Matthias Leisin

Matthias Leisin

M.Sc.

Geschäftsführer der Graduiertenschule

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