Institut für Sektorenkopplung in der Energiewende

Die wesentlichen Themenfelder des Instituts sind:

• Einsatzmöglichkeiten energietechnischer Systeme

  Die ganzheitliche Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten technischer Systeme in der dezentralen energetischen Versorgung bildet die Grundlage für die Entwicklung und Realisierung umsetzbarer Lösungen. Ein tiefgehendes Systemverständnis und die Modellierung von Sektorenkopplungsprozessen sind für eine Implementierung essentiell. Ziel ist es, realistische, effiziente und nachhaltige Lösungen für die dezentrale energetische Versorgung von Gebäuden, Betrieben und Wirtschaftsflächen zu entwickeln. Eine interdisziplinäre Zusammenarbeit ist unerlässlich, um Lösungskonzepte pragmatisch umzusetzen. Dieses Themenfeld umfasst die folgenden Bereiche:

  Wärmetechnische Systeme

  Die Entwicklung und Anwendung wärmetechnischer Systeme, darunter Wärmepumpentechnologien und Wärmenetze, bieten nachhaltige Lösungen für die Raum- und Prozesswärme sowie zur Klimatisierung. Derartige Systeme fördern die Integration erneuerbarer Energien und erhöhen die Energieeffizienz.

  Speichertechnologien

  Speichersysteme wie Batterien und thermische Speicher sind unverzichtbar, um die Volatilität erneuerbarer Energien auszugleichen. Sie ermöglichen eine effizientere Nutzung von erzeugter Energie, indem sie Überschussenergie speichern und bei Bedarf verfügbar machen.

  Gebäudemanagement

  Intelligente Gebäudemanagementsysteme tragen zur Energieeffizienz bei, indem diese Heizung, Lüftung, Klimatisierung und Beleuchtung optimieren. Die Integration von IoT-Geräten ermöglicht eine präzise Analyse und Steuerung des Energieverbrauchs.

  Mobilitätssysteme

  Die Entwicklung nachhaltiger Mobilitätskonzepte, einschließlich Elektromobilität und intelligente Verkehrsmanagementlösungen, sind entscheidend, um den Energieverbrauch im Mobilitätssektor zu reduzieren sowie die Integration erneuerbarer Energien zu ermöglichen.

  Erneuerbare Energien

  Die Nutzung von erneuerbaren Energiequellen wie Wind, Sonne und Biomasse und die Integration von dezentralen Energiesystemen ist der Schlüssel zur Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und zum Schutz des Klimas.

• Soziologische und ökonomische Perspektiven in der Transformation

  Soziologische und ökonomische Perspektiven in der Transformation von dezentralen Versorgungslösungen thematisieren die Akzeptanz innovativer Lösungen, die Stärkung lokaler Gemeinschaften wie Energiegenossenschaften, die Eigenverantwortung in der Energieerzeugung sowie die Förderung regionaler Wertschöpfung. Gleichzeitig werden Kostenstrukturen, Investitionsanreize und Marktmechanismen dezentraler Lösungen analysiert. Ziel ist es, einen ganzheitlichen Blick bei der Transformation zu gewähren.

  Akzeptanz

  Die soziologische Forschung zur Akzeptanz von Technologien und Maßnahmen im Bereich der dezentralen Energieversorgung ist entscheidend für eine erfolgreiche Umsetzung von innovativen Lösungen. Es sollen mögliche Hindernisse für eine erfolgreiche Umsetzung verstanden und Lösungsstrategien entwickelt werden.

  Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

  Ökonomische Analysen bewerten die Wirtschaftlichkeit von Energieprojekten, indem diese Kosten, Nutzen und Risiken analysieren. Diese Bewertungen sind entscheidend für Investitionsentscheidungen und die langfristige Tragfähigkeit von innovativen Lösungskonzepten.

  Geschäftsmodelle

  Durch die Sektorenkopplung entstehen vielfältige Möglichkeiten für innovative Geschäftsmodelle. Die Entwicklung innovativer Geschäftsmodelle ist notwendig, um neue Möglichkeiten für Unternehmen und Kund*innen zu schaffen.

   

• Intelligente Vernetzung von Energiesystemen

  Die intelligente Vernetzung dezentraler Energiesysteme fördert durch eine digitale Integration von Erzeugung, Speicherung und Verbrauch einen effizienten Energiefluss. Sie zielt auf die Einbindung erneuerbarer Energien, Echtzeit-Koordination von Angebot und Nachfrage, Netzstabilität und Kostensenkung ab. Die Sicherheit und die Resilienz derartiger Systeme spielt eine zunehmend wichtige Rolle. Dieses Themenfeld umfasst die folgenden Bereiche:

  Demand Side Management

  Demand Side Management zielt darauf ab, die Energienachfrage an das Angebot anzupassen, um die Effizienz eines energetischen Systems zu verbessern und Spitzenlasten zu reduzieren. Durch die Integration intelligenter Technologien und automatisierter Systeme kann Demand Side Management dazu beitragen, energieverbrauchende Einheiten aktiv einzubinden, indem es Anreize für die zeitliche Verschiebung des Energieverbrauchs schafft.

  Intelligente Messsysteme

  Intelligente Messsysteme spielen eine Schlüsselrolle in der Transformation der Energieversorgung, indem sie präzise Daten in Echtzeit liefern, die für das Management und die Optimierung von Energieflüssen essentiell sind. Durch ihre Fähigkeit, den Energieverbrauch und die -erzeugung auf granularer Ebene zu überwachen, ermöglichen sie eine effizientere Nutzung erneuerbarer Energien. Variable Stromtarife erhöhen die Bedeutung von intelligenten Messsystemen in der Zukunft.

  Methoden und Algorithmen

  Moderne Methoden und Algorithmen spielen eine zentrale Rolle bei der Analyse großer Datenmengen, um Muster zu erkennen, die zur Optimierung von Energieverbrauch und -erzeugung beitragen können. Dadurch wird eine proaktive Steuerung des Energieverbrauchs und der Energieerzeugung in Haushalten und Unternehmen ermöglicht.

  Künstliche Intelligenz

  KI-Technologien werden eingesetzt, um Energieströme intelligent zu steuern und zu optimieren, wodurch eine effizientere Nutzung von Ressourcen ermöglicht wird. Diese Technologien ermöglichen es außerdem, Prognosen über den Energiebedarf und der Energieerzeugung präziser zu erstellen.