Das Projekt "Teilvorhaben: 5.1 Neue Markt- und Geschäftsmodelle, Regulatorik, HSF" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Flensburg, Fachbereich 2 Energie und Biotechnologie durchgeführt. Dieses Teilvorhaben der HS Flensburg verfolgt das Ziel, die Marktfähigkeit der durch die Wasserstofferzeugung neu entstehenden Geschäfts- und Marktmodelle der Demonstratoren insbesondere anhand der AG6 des Norddeutschen Reallabors (NDRL) zu untersuchen und entstehende Umweltschutzeffekte zu identifizieren. Die großskalierte Umsetzung von innovativen Vorhaben im Bereich der Wasserstofferzeugung, ist unter den aktuellen Marktbedingungen nicht gegeben. So bestehen neben technischen auch regulatorische und ökonomische Hürden für eine Marktteilnahme der Demonstratoren. Zur Ermöglichung der langfristigen wettbewerbsfähigen Marktteilnahme der Demonstratoren müssen die marktwirtschaftlichen Rahmenbedingungen untersucht und angepasst werden. Um das Potenzial von Wasserstoff als Sektorenkoppler und Energiespeicher zu entfalten und die rechtlichen und ökonomischen Hürden zu überwinden untersucht die HS Flensburg anwendungsbezogen verschiedene Fragestellungen zum Thema Wasserstoff in den Arbeitspaketen AP 5.1.2, AP 5.1.4.1 und AP 5.1.5.1. Dabei liegt der Fokus auf dem Thema der Wasserstofferzeugung und dem Aufbau lokaler Wasserstoffwertschöpfungsketten, in enger Abstimmung mit der Arbeitsgruppe 6 zu den Partnern zählen u.a. HanseWerk, Stadtwerke Lübeck, H2Agentur und Energie des Nordens, von denen einige bereits Elektrolyseure betreiben. Somit können Handlungsempfehlungen für die Demonstratoren aus AG 6 und regulatorische Entwicklungsoptionen entwickelt werden, die unmittelbar darauf abzielen, die nachhaltige wirtschaftliche Schlagkraft der Demonstratoren im Bereich Wasserstofferzeugung, zu fördern.
Das Projekt "Interaktionen des ökologischen und ökonomischen Systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 5 Wirtschaftswissenschaften, Fach Volkswirtschaftslehre, Lehrstuhl Volkswirtschaftslehre 4 durchgeführt. Ein ökologisches System besteht aus Tier- und Pflanzenarten, deren Biomasse als gespeicherte Energie aufgefasst werden kann mit einem Nettoenergiezufluss durch die Sonne. Die Biomasse einer einzelnen Spezies bestimmt sich ferner aus dem Fressen und Gefressenwerden. Es wird angenommen, dass sich die Arten so verhalten, als maximierten sie ihre gespeicherte Energie unter der Nebenbedingung einer vorgegebenen physiologischen Funktion. Führt man endogene artenspezifische Energiepreise ein, lässt sich ein ökologisches Preisgleichgewicht definieren, dass formale Ähnlichkeiten zum Marktmodell der vollständigen Konkurrenz hat. Ziel des Projekts ist es, ein interdependentes Ökosystem auf die beschriebene Art zu modellieren und es mit einem den Ökonomen besser vertrauten interdependenten ökonomischen System zu verknüpfen. Mitwirkende Institution: University of Wyoming, Laramie, USA.
Das Projekt "Gutachten zur Notwendigkeit von Kapazitätsmechanismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecofys Germany GmbH durchgeführt. In einem Kurzgutachten für den Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (BDEW) analysierte Ecofys eine Vielzahl von Studien zum Thema Kapazitätsmechanismen. In dem Gutachten werden wesentliche Annahmen und Untersuchungsansätze der Studien auf theoretischer und empirischer Basis diskutiert und die Konsequenzen für die Untersuchungsergebnisse aufgezeigt. Darüber hinaus werden die fundamentale Marktwirkungen der Integration erneuerbarer Energien und der EU-Binnenmarktintegration dargestellt und in den Kontext aktueller Marktbeobachtungen gesetzt. Das Gutachten kommt zu dem Ergebnis, dass die aktuellen Marktergebnisse die fundamentale Situation in effizienter Weise widerspiegeln und somit kein Marktversagen vorliegt welches einen tiefen regulatorischen Eingriff rechtfertigen würde. Derzeit befindet sich der Markt in einer doppelten Übergangsphase. Die Erzeugung basiert zunehmend auf erneuerbaren Energien und der Strommarkt ist zunehmend europäisch organisiert. In dieser doppelten Übergangsphase können Knappheiten gesicherter Erzeugungsleistung nicht vollständig ausgeschlossen werden. Aus diesem Grund bietet sich eine Absicherung dieser Übergangsphase durch eine strategische Reserve an. Die strategische Reserve bedeutet einen minimalen Eingriff in den Strommarkt und ermöglicht gleichzeitig eine große Anzahl an marktgetriebenen Lösungsoptionen für Knappheitssituationen.
Das Projekt "Teilvorhaben: KI-gestützte Steuerungs- und Marktlogiken für virtuelle Kraftwerke aus dezentralen Anlagen zur Erbringung von Systemdienstleistungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von adesso SE durchgeführt. Für einen zuverlässigen und sicheren Betrieb der Stromnetze müssen Netzbetreiber seit je her Systemdienstleistungen, wie z.B. die Frequenzhaltung, erbringen. Der Wandel, den die Energiewirtschaft getrieben durch die Energiewende erlebt, stellt den Netzbetrieb im Allgemeinen und die Bereitstellung von Systemdienstleistungen im Besonderen vor neue Herausforderungen. Während heute Systemdienstleistungen hauptsächlich von konventionellen Kraftwerken bereitgestellt werden, müssen in zukünftigen dekarbonisierten Energieversorgungsystemen Anlagen der Erneuerbaren Energien diese Aufgabe in großen Teilen übernehmen. Durch den enormen regelungstechnischen und administrativen Aufwand unter anderem in der Bilanzierung, insbesondere aber auch durch die aktuellen An-forderungen an die Ausschreibung zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen gemäß § 6 (2) Strom NZV, ist eine Teilnahme kleiner Wind-Solar- und Wasserkraftanlagen bisher kaum realisierbar. Diese Probleme werden durch eine Aggregation mehrerer kleinerer Anlagen zu einem virtuellen Kraftwerk bereits heute in unterschiedlichen Projekten adressiert. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Systems, welches über eine einfache Aggregation hinausgeht und die unterschiedlichen Fähigkeiten und ungenutzte Potentiale der neuen Akteure durch intelligente Steuerung optimal ausnutzt, um vornehmlich (Primär-) Regelleistung zu erbringen. Im Rahmen des Teilvorhabens verfolgt die adesso SE drei übergeordnete Ziele: die Konzeption und Entwicklung eines optimalen, effizienten und automatisierten Marktmodells für den Virtuellen Kraftwerksverbund, die Entwicklung eines KI-gestützten Bilanzierungs- und Abrechnungsmodells im virtuellen Kraftwerk, welches auf Basis von Leistungsprognosen der Anlagen, aktuellen Strompreisen und weiteren Einflussgrößen, eine Optimierung des Zuschlagsmechanismus durchführt sowie die Prüfung der Einsatzmöglichkeiten des Kraftwerkverbundes vor dem Hintergrund deutscher regulatorischer Vorgaben.
Das Projekt "Teilvorhaben: DSM - Dienstleistungen und Marktmodelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SWW Wunsiedel GmbH durchgeführt. Demand-Side-Management ermöglicht dem Stromkunden flexibel seinen Verbrauch zu beeinflussen und dem Netzbetreiber Systemdienstleistungen zur Verfügung stellen. Durch das Bereitstellen von dynamischen Systemdienstleistungen auch durch die Verbraucher kann längerfristig die Netzstabilität besser geregelt und der Netzausbau sowie die Bereitstellung zusätzlicher Speicherleistung begrenzt werden. Das Feld der Bereitstellung von dynamischer Systemdienstleistung im Demand-Side-Management durch die Industrie ist aber noch weitestgehend unerforscht, dies gilt insbesondere für den hier betrachteten Industriezweig der Getränkeherstellung. Hier fehlt es an komponentenweisem Energiemonitoring, an Informationen über die Prozessflexibilität und an geeigneten Strategien, die eine dynamische Bereitstellung von Systemdienstleistungen ohne Beeinträchtigung des Produktionsablaufs garantieren. Konkretes Ziel des Projektes ist es, die Potentiale zur Bereitstellung möglicher Systemdienstleistungen durch die Getränkeindustrie insbesondere durch eine intelligente Regelung von Abfüllanlagen aufzuzeigen. Durch ein neues intelligentes Energiemanagement soll eine Teilnahme an den Strommärkten möglich werden. Es soll aufgezeigt werden, dass bei ausreichender Flexibilität Kosten eingespart sowie regelbare und prädizierbare Lasten für das Netz zur Verfügung gestellt werden können. Im Speziellen sollen die notwendigen Schritte zur Nutzung von energetischer Flexibilität durch Einsatz eines Energiemonitoringsystems und -prognosesystems sowie einer prädiktiven Regelung von Getränkeproduktionslinien unter Berücksichtigung von Produktionsvorgaben und -anforderungen sowie Marktmechanismen entwickelt werden. Umgesetzt werden soll das Forschungsvorhaben durch ein F&E- Konsortium bestehend aus Versorgungs-, Software-, Automatisierungs- und Forschungspartnern. Die Ergebnisse werden bei einem Getränkehersteller erprobt und validiert.
Das Projekt "Teilprojekt: Marktmodell für das zellulare System sowie energiewirtschaftliche und regulatorische Aspekte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, Lehrstuhl für Energiewirtschaft durchgeführt. Das zentrale Teilziel der UDE ist die Analyse und Entwicklung ökonomisch tragfähiger Marktdesigns zur Anwendung in einem zellularen System in Deutschland. Nach anfänglicher Analyse möglicher Designvarianten, soll eine Auswahl dieser Varianten in einem Optimierungsmodell implementiert und hinsichtlich ihrer ökonomischen Aspekte untersucht werden. Anschließend werden die Ansätze miteinander und mit dem Status Quo verglichen und Handlungsempfehlungen hinsichtlich des regulatorischen Rahmens abgeleitet. Zudem unterstützt die UDE beim Aufbau der offline Simulationsplattform einschließlich der Szenarien und liefert Input aus ihren Simulationen, um dort eine sachgerechte Darstellung des Marktes zu gewährleisten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Dezentrale Optimierung und Vorhersageunsicherheiten in Stromsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) durchgeführt. Zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende und der Integration wesentlicher Anteile erneuerbarer Energien ist eine Vielzahl neuer Flexibilitätsoptionen erforderlich. Die dezentrale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und neuartige Informations- und Kommunikationstechnologien sind Grund dafür, dass diese Optionen zum großen Teil in den Verteilnetzen geschaffen werden müssen. Optimale Netzplanung, Stabilitätswahrung, dezentrale Regelung und Marktstrukturen erfordern im Fall von Verteilnetzen jedoch oftmals andere Lösungen, als auf der Ebene der Übertragungsnetze, was eine intensive Erforschung voraussetzt. Im Rahmen des Verbundprojektes sollen die wesentlichen Fragen zu Dynamik, Betrieb und Planung auf der Verteilnetzebene erforscht werden. Im Teilvorhaben soll die dezentrale sowie verteilte Optimierung hinsichtlich technischer Lösungen und Marktmodelle für Stromnetze und -systeme der Zukunft erforscht werden. Zudem zeichnen sich sowohl erneuerbare Energien als auch die lokale, kleinteilige Energienachfrage durch große Vorhersageunsicherheiten und Schwankungen aus. Dies erfordert für die Verteilnetze der Zukunft neue Lösungen in der Optimierung unter Unsicherheit und ist der zweite wesentliche Forschungsaspekt des Teilvorhabens.
Das Projekt "Teilvorhaben: Systemintegration von über 100 MW Power-to-Fernwärme in Berlin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vattenfall Europe Wärme AG durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens soll erforscht und praktisch erprobt werden, ob und in welchem Umfang durch eine 120 MW Power-to-Fernwärme Anlage in Reuter West ab dem Jahr 2019 bis zu 30.000 Berliner Haushalte in den Wintermonaten und bis zu 300.000 Haushalte in den Sommermonaten mit Wind- und PV-Überschüssen aus dem Umland versorgt werden können. Die neuartige Sektorkopplung erfordert eine enge Abstimmung zwischen Stromnetz (Übertragungsnetz)- und Fernwärmesystembetreibern, die durch die derzeitige IKT, Bilanzierungs- und Marktmodelle nicht gegeben ist. Um der Komplexität der Anwendung sowie der Größenordnung des Vorhabens gerecht zu werden ist ein dreiphasiges Verfahren vorgesehen. wird: 1. Entwicklung und Erprobung der IKT zwischen 50Hertz, Stromnetz Berlin und Vattenfall Wärme Berlin AG anhand eines kleintechnischen Elektroheizers (10kW) am Standort GuD Mitte. Ziel ist die Entwicklung der Kommunikation und Ansteuerung ohne fernwärmehydraulische Restriktionen. Die Anlage wird im Forschungsverbund ab MS 1.1 den Konsortialpartnern für die Ansteuerung voll zur Verfügung stehen. 2. Erprobung von Power-to-Fernwärme am Standort GuD Berlin-Buch (7,5 MW).Hierbei soll die entwickelte IKT unter Berücksichtigung der fernwärmehydraulischen Restriktionen und dem Verbund mit der bestehenden GuD-Anlage und dem Wärmespeicher erprobt werden. 3. 2019: Großtechnische Anwendung von Power-to-Fernwärme zur Aufnahme von EE-Überschüssen am Standort Reuter West (120 MW ab 2019).Die Anlage soll ab MS 1.4 an die Flexibilitätsplattform angeschlossen und ab MS 1.5 für repräsentative neue Geschäftsabläufe genutzt werden. Ziel ist die Analyse und Bewertung der koordinierten Netzengpassbewirtschaftung (Systemintegration) unter Beachtung sämtlicher fernwärmehydraulischen, stromnetzseitigen, vermarktungs- sowie bilanzierungstechnischen Restriktionen über einen längeren Zeitraum. Dies erfordert eine enge Kooperation und die gemeinsame Entwicklung von Prozessen und Technologien.
Das Projekt "Teilvorhaben: Effiziente Nutzung von Flexibilität in intelligenten Zellen (ENFiZ)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FZI Forschungszentrum Informatik durchgeführt. Das Projekt C/sells basiert auf der Idee, vielfältige Infrastrukturzellen intelligent zu einem Organismus zu verbinden, in dem wirtschaftliche Chancen mit physikalischen Notwendigkeiten und dem Willen zu nachhaltigem Wirtschaften in Einklang gebracht werden. C/sells spannt einen Ost-West Sonnenbogen der Flexibilitäten von Bayern über Hessen nach Baden-Württemberg. Jede Zelle sorgt im subsidiären Sinne primär für sich, indem (die vornehmlich solare) Energieerzeugung und Last nach Möglichkeit so ausgeglichen werden, dass jeder nach individuellen Bedürfnissen Infrastrukturdienstleistungen beziehen kann. In der Gebäudezelle 'Smart-Building-Muster Karlsruhe' werden Verfahren des Energiemanagements und der effizienten Marktintegration gewerblicher Liegenschaften entwickelt und im realen Betrieb evaluiert. Das FZI unterstützt in der Zelle 'Wärmeflexibilität Mannheim' mit der Weiterentwicklung von Algorithmen und Schnittstellen zur Nutzung von Flexibilitätsoptionen in Wärmenetzen. AP 2.4: Charakterisierung von Prosumententypen, Konzeption und Bewertung von Anreizen zur Mobilisierung von Lastflexibilität AP 3.2: Konzeption von Schnittstellen einer Zelle zur Interaktion mit anderen Zellen AP 4.4: Gebäude-Energiemanagementsystems zum Abruf von Flexibilitäten innerhalb des Zellverbunds AP 4.5: Bewertung von potentiellen Modellen für eine gemeinsame Marktplattform für Netzbetreiber und Markt AP 5.2: Anforderungen an Flexibilitätsoptionen im Kontext von Liegenschaften, Erstellung von Marktmodellen und Allokationsmechanismen für Flexibilität AP 5.3: Oberflächengestaltung für Prosumenten zur Bereitstellung von bidirektionalen Handelsdiensten AP 5.4: Adaption generischer Energiemanagementsysteme an die individuellen Anforderungen der Liegenschaft AP 7.6.1: Integration relevanter Anlagen innerhalb der Gebäudezelle 'Smart-Building-Muster Karlsruhe' AP 7.8.1: Spezifikation von Use Cases, Modellierung des Regelungskonzeptes in der Arealzelle 'Wärmeflexibilität Mannheim'
Das Projekt "Teilvorhaben: Identifikation und Bewertung von zukünftigen technischen und regulatorischen Entwicklungen und deren Einfluss auf das Stromnetz für eine frühzeitige strategische Netzplanung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stromnetz Hamburg GmbH durchgeführt. Stromnetz Hamburg (SNH) will als unterstützendes und beratendes Unternehmen im Rahmen von NEW 4.0 den anderen Projektpartnern zum einen vorhandene Echtzeitmess-, Netz- und sonstige Daten zur Verfügung stellen. Auf dieser Basis soll ein breiter wissenschaftlicher Diskurs unter den Projektpartnern ermöglicht werden. Zukünftige Entwicklungen und Ergebnisse in Bezug auf die Veränderungen bei Standardlastprofilen, neuen Steuerungskonzepten von Verbrauchern und Erzeugern, der Elektromobilität, intelligenten Netzen, Smart Metern etc. sollen ermittelt und entsprechend bewertet werden. In Kooperation mit der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) sollen zum anderen im Netzgebiet von SNH Messungen der Netzimpedanzen auf Mittel- und Hochspannungsebene durchgeführt werden. Des Weiteren werden neuentwickelte Markt- und Geschäftsmodelle von SNH untersucht und bewertet. Im Zuge der Datenbereitstellung müssen in Abstimmung mit den Projektpartnern geeignete Datenformate und der Bedarf an Daten ermittelt, unternehmensintern gesammelt und entsprechend aufbereitet sowie anschließend zur Verfügung gestellt werden. In einem iterativen Verfahren sollen gemeinsam verschiedene Lösungsansätze für die Zukunft erarbeitet werden. SNH will als städtischer Verteilnetzbetreiber diese Ansätze bewerten, wobei auch unternehmensinterne Vergleichsrechnungen mit einfließen können. Für die geplanten Netzimpedanzmessungen gilt es zunächst gemeinsam mit der HSU geeignete Netzanschlusspunkte für die Messungen zu finden. Die Details zur Aufstellung der Messcontainer sowie die notwendigen Anschlussarbeiten aus technischer Sicht werden gemeinsam abgestimmt und anschließend ausgeführt. Im Rahmen der Geschäftsfeldbewertung werden die Auswirkungen der neuen Marktmodelle auf das Investitionsverhalten eines städtischen Verteilnetzbetreibers im regulatorischen Kontext dargelegt und durch eine umfassende Geschäftsfeldbewertung flankiert, welche die resultierende Netzentgeltsystematik für die Kunden in Hamburg einschließt.
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| Bund | 63 |
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