Ecofys und Partner entwickelten für das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie eine Nachrüststrategie für Stromerzeugungsanlagen zum Erhalt der Systemsicherheit bei Über- und Unterfrequenz. Konkret wurde untersucht, welche Anlagentypen (Wind-, Biomasse-, KWK- und Wasserkraftanlagen) nach welchen Verordnungen an das Stromnetz angeschlossen sind, und wie groß das Gefährdungspotential ist. Darauf aufbauend wurde abgeschätzt, wie hoch der Aufwand zur Anpassung der Anlagen an aktuelle Erfordernisse ist, um die Stabilität des Stromnetzes auch bei Störfällen zu gewährleisten. Als Ergebnis erarbeitete das Konsortium konkrete Handlungsempfehlungen für das Ministerium. Dabei wurden auch juristische Vorschläge für eine neue Verordnung entwickelt.
Für einen stabilen Netzbetrieb muss das Angebot an elektrischer Leistung stets dem Verbrauch entsprechen. Dazu halten die Übertragungsnetzbetreiber Regelleistung zur Primär- und Sekundärregelung sowie Minutenreserve vor. Mit der Zunahme der Leistungseinheiten mit volatiler Netzeinspeisung aus erneuerbaren Energien, wie Windkraft und Photovoltaik, erhöht sich permanent der Bedarf an Regelleistung. Gleichzeitig wird die eingespeiste Leistung aus konventionellen Großkraftwerken und damit die zur Verfügung stehende Regelleistung abnehmen. Aktuelle Studien zeigen zudem, dass in der Primärregelung künftig signifikant kürzere Reaktionszeiten und höhere Leistungsänderungsgeschwindigkeiten erforderlich sind. Die so entstehende Bedarfslücke kann künftig durch regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten abgedeckt werden. Sie sind gekennzeichnet durch eigene dezentrale Versorger-, Verbraucher- und Speicherkapazitäten , insbesondere Industriebetriebe mit eigenen Heizkraftwerken auf Basis von Gas, Biomasse oder Kohle mit Priorität der Wärmeversorgung, Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen sowie elektrische Batteriesysteme und thermische Speicher. Sie stellen nach außen einen Verbund mit positiver und negativer Regelreserve dar. Der Netzbetreiber kann die einzelnen Verbünde gestuft einsetzen und abrufen. Hierdurch entstehen zusätzliche Redundanzen, welche die Gesamtsystemstabilität erhöhen. Ziel des Vorhabens ist es zunächst, Lösungsansätze zu entwickeln, so dass regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten auch hochdynamische Netzregelaufgaben erfüllen können. Das komplexe Zusammenwirken von Energiebereitstellungs-, Nutzungs- und Speichereinheiten unterschiedlicher Energieformen stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Die Übernahme von Netzregelaufgaben muss ohne Abstriche bei Prozess- und Versorgungsstabilität, Betriebszuverlässigkeit und Anlagenlebensdauer erfolgen. Nur durch die Integration geeigneter Speicher, einer intelligenten Nutzung systeminhärenter Speicherkapazitäten sowie einer übergeordneten Steuerung und Überwachung des komplexen dezentralen Systems können die Anforderungen erfüllt werden. Als Entwicklungsplattform und Demonstrator soll das Technikum des Zentrum für Energietechnik (ZET) der TUD dienen. Es repräsentiert einen derartigen Verbund dezentraler Erzeuger- und Verbrauchereinheiten von Elektroenergie und Wärme mit Kopplung zum Strom- und Wärmenetz des lokalen Energieversorgers im Universitätscampus.
Dieses Projekt ist vorerst nur geplant. Auf einer Veranstaltung am 13. Juli 2009 in München haben zwölf europäische Unternehmen zusammen mit der DESERTEC Foundation ein Memorandum of Understanding zur Gründung einer Desertec Industrial Initiative Planungsgesellschaft (DII) unterzeichnet. Die DII Planungsgesellschaft soll bis zum 31. Oktober 2009 als GmbH nach deutschem Recht gegründet werden. Ziel dieser Initiative ist die Analyse und Entwicklung von technischen, ökonomischen, politischen, gesellschaftlichen und ökologischen Rahmenbedingungen zur CO2-freien Energieerzeugung in den Wüsten Nordafrikas. Dieses von der TREC-Initiative des Club of Rome entwickelte DESERTEC-Konzept beschreibt die Perspektiven einer nachhaltigen Stromversorgung für alle Regionen der Welt mit Zugang zum Energiepotenzial von Wüsten. Die Gründungsunternehmen der DII, deren regionaler Fokus auf Europa, dem Nahen Osten und Nordafrika (MENA) liegt, werden sein: ABB, ABENGOA Solar, Cevital, Deutsche Bank, E.ON, HSH Nordbank, MAN Solar Millennium, Münchener Rück, M+W Zander, RWE, SCHOTT Solar, SIEMENS. Zu den wesentlichen Zielen der DII gehören auch die Erarbeitung konkreter Geschäftspläne und darauf aufbauender Finanzierungskonzepte sowie der Anstoß zu industriellen Vorbereitungen zum Bau einer Vielzahl vernetzter und über die MENA-Region verteilter solarthermischer Kraftwerke. Diese Energiequellen sollen durch ein internationales verlustarmes Hochspannungsgleichstromleitungsnetz (HGÜ) verbunden werden mit anderen regenerativen Energieerzeugern von Island bis Arabien. Es wird angestrebt, einen Anteil von rund 15 Prozent des Strombedarfs von Europa und einen erheblichen Anteil des Strombedarfs für die Erzeugerländer zu produzieren. Alle Tätigkeiten der DII sind darauf ausgerichtet, umsetzungsfähige Investitionspläne innerhalb von drei Jahren nach Gründung zu erstellen.
Aufgrund des demographischen Wandels wird es für Landkreise und Gemeinden zunehmend schwieriger, ein Grundangebot an öffentlichen Mobilitätsdienstleistungen wie Bus und Bahn vorzuhalten, ohne die Frage nach notwendiger sozialer Teilhabe, sinnvoller regionaler Wertschöpfung und nicht zuletzt auch realisierbaren Umweltschutzzielen zu stellen. Dabei wird der Mobilitätsbedarf auf dem Land in Zukunft, beispielsweise durch die Ballung von medizinischen Versorgungseinrichtungen und Einkaufszentren in Stadtnähe, weiter zunehmen. Bereits heute stehen die örtlichen Verkehrsbetriebe vor der Herausforderung, die Erreichbarkeit von Arbeits- und Ausbildungsplätzen, Schulen, Gesundheitszentren sowie Freizeitmöglichkeiten aus dem ländlichen Bereich zuverlässig zu gewährleisten. Angesichts dieser Problemlage verfolgt das Forschungsvorhaben NEMo die Entwicklung von nachhaltigen und innovativen Mobilitätsdienstleistungen sowie darauf basierenden Geschäftsmodellen für den ländlichen Raum. Dabei will NEMo neue Mobilitätsangebote schaffen, in denen auch der Bürger zum Mobilitätsanbieter wird. So könnten beispielsweise selten angefahrene Haltepunkte des öffentlichen Personennahverkehrs zusätzlich auch von Privatpersonen mit dem eigenen PKW zur Mitnahme weiterer Personen bedient werden. Durch eine höhere Personenauslastung des privaten PKWs können Versorgungslücken geschlossen und insgesamt das Verkehrsaufkommen und die damit verbundenen negativen Umweltauswirkungen reduziert werden. Zur Planung und Steuerung dieser neuen ländlichen Mobilität nehmen Informations- und Telekommunikationstechnologien eine Schlüsselfunktion ein. Im Rahmen des Vorhabens werden zunächst spezifische Anforderungen und auch Akzeptanzgrenzen dieser neuen Mobilität erfasst und anschließend in ein rechtskonformes Konzept überführt. Von Beginn an werden Bürger und öffentliche Mobilitätsanbieter in das Projekt eingebunden, damit sich die tatsächlichen Bedürfnisse und Hindernisse frühzeitig erkennen, berücksichtigen und lösen lassen. Ein besonderes Augenmerk liegt hier neben der Koordination und Vernetzung aller Akteure, insbesondere auf der Selbstorganisation der Bürger (z. B. Fahrgemeinschaften und Nachbarschaftsauto). Für die Bereitstellung eines umfassenden und offenen Mobilitätsangebots werden wirtschaftliche, gesellschaftliche und organisatorische Konzepte entwickelt. Diese Konzepte werden in einer vernetzten Plattform für den ländlichen Raum Oldenburg und den Landkreis Wesermarsch zusammengeführt, getestet und im engen Dialog mit den Bürgern bewertet. Die VolkswagenStiftung fördert das Projekt NEMo mit ca. als 1,53 Millionen Euro. Neben den acht beteiligten Lehrstühlen wird das Projekt durch eine Vielzahl assoziierte Partner (Kommunen, Kammern, Unternehmen und weitere Forschungseinrichtungen) unterstützt.
Das beantragte Projekt (TRANSOCAP II) betrachtet küstennahe Gemeinschaften in indonesischen Regionalmetropolen, die aufgrund ihrer Exposition und ihren sozialen Bedingungen besonders verwundbar gegenüber dem Meeresspiegelanstieg und küstenbezogenen Naturgefahren sind. Sozialkapital spielt vor allem im Globalen Süden eine wichtige Rolle für erfolgreiche Anpassungsstrategien von lokalen Gemeinschaften und Haushalten, weil der Staat oft nicht die organisatorischen und finanziellen Ressourcen hat, um Umweltveränderungen und Naturgefahren adäquat zu begegnen. Durch Vertrauensnetzwerke sind Individuen in der Lage, den Zugang zu Krediten, Rücküberweisungen, gegenseitiger Hilfe, Informationen oder Wissen zu organisieren. Diese sind wertvolle Ressourcen für Bewältigungsstrategien, Anpassungsprozesse, Innovationsfähigkeit und Resilienz. Die Hauptfragestellung des Projekts lautet deshalb: Wie generieren lokale und translokale soziale Netzwerke soziales Kapital und wie beeinflusst dies Anpassungsprozesse von Haushalten und Gemeinschaften in indonesischen Städten mit unterschiedlichen sozialen und kulturellen Kontexten. Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, soziales Kapital als (auch) translokales Phänomen zur konzeptualisieren und damit die oft noch zu lokalbezogene Sicht auf Sozialkapital in der Naturgefahren- und Klimaforschung zu überwinden. Untersucht werden sollen die Struktur und die Qualität von lokalem und translokalem Sozialkapital in den indonesischen Regionalmetropolen Surabaya (Java), Denpasar (Bali) und Padang (Westsumatra). Diese Städte erweitern das Spektrum der Untersuchungsräume der ersten Förderphase (Jakarta, Semarang und Umland). Dies soll dazu beitragen, adaptionsrelevante soziale Netzwerke und soziales Kapital in unterschiedlichen administrativen und soziokulturellen Kontexten zu analysieren. Die TRANSOCAP II zugrunde liegende Annahme ist, dass in Surabaya, insbesondere aber in den kulturell deutlich andersartig geprägten Städten Denpasar und Padang, translokale Verbindungen eine noch größere Rolle spielen als in Jakarta und vor allem Semarang. Eine weitere wesentliche Erweiterung gegenüber der ersten Projektphase ist, dass die Struktur der sozialen Vernetzung detaillierter untersucht werden soll. Bei dem Projekt soll ein Methodenmix angewendet werden, der vor allem Haushaltsbefragungen mit standardisierten Fragebögen (inkl. Netzwerkanalyse), Fokusgruppendiskussionen und Expertenworkshops umfasst.
Mit dem Vorhaben SupraGenSys 2 soll ein skalierter Generator auf Basis des Entwurfs als Demonstrator unter Laborbedingungen aufgebaut und somit nahtlos an das Vorläuferprojekt SupraGenSys 1 angeknüpft werden. Das ETI führt in AP 4.3 eine Studie zur Netzanbindung des Multimegawatt-Generatorentwurfs durch. Dabei soll auf die Ergebnisse zum bereits untersuchten maschinenseitigen Stromrichter aufgebaut werden. Da das Generatorkonzept besonders aufgrund der relativ geringen Ströme bei gleichzeitig sehr hohen Spannungen eine Verwendung von kommerziellen Stromrichtern nicht erlaubt, wurden in SupraGenSys1 modulare Multilevel-Konzepte vorgeschlagen. Die untersuchten Konzepte erlauben eine Anbindung sowohl an klassische AC-Mittelspannungsnetze, als auch an zukünftige DC-Netze, wie sie z.B. in Offshore-Windparks eingesetzt werden könnten. Diese Konzeptvorschläge sollen in SupraGenSys2 in konkreten Simulationsmodellen aufgebaut und näher betrachtet werden. Dabei liegt der Fokus auf dem Stromrichterteil zur Netzanbindung und dessen Betriebsführung und Regelung. Die aufgebauten Modelle sollen ebenfalls die Möglichkeit bieten, Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Stromrichter aufzuzeigen. Da DC-Mittelspannungsnetze bisher noch nicht kommerziell im Einsatz sind, soll der Fokus der Arbeiten des ETIs auf einer Anbindung an diese Netze und das Verhalten der Stromrichter für diesen Fall liegen. Die abgeleiteten Modelle für die einzelnen Stromrichter können dann simulativ in ein zukünftiges DC-Windparknetz eingebaut werden. Dies erlaubt Untersuchungen bzgl. des Stromrichterverhaltens sowohl im Normal- als auch im Fehlerfall. Die aufgebaute Simulation des Windparks soll zudem die Möglichkeit bieten das Zusammenspiel verschiedener Stromrichter näher zu betrachten, sowie Fragestellungen der DC-Netzstabilität und des sicheren Beherrschens von möglichen auftretenden Fehlerfällen adressieren.
Der Ausbau der Erneuerbaren Energien in den vergangenen Jahren, insbesondere der Ausbau der Windenergieerzeugung, stellt die regionalen 110-kV-Verteilungsnetze und die 220/380-kV-Übertragungsnetze vor große Herausforderungen. Aufgrund von Kapazitätsengpässen der Netze ist bereits aktuell nicht mehr gewährleistet, dass der EE-Strom zu jeder Zeit vollständig abgenommen und übertragen werden kann. Mit dem weiteren Zubau an Erneuerbaren Energien, die bis 2020 mehr als 35 Prozent des Stromverbrauchs im Jahr abdecken sollen, werden diese Netzengpässe voraussichtlich weiter zunehmen. Die Planung und Genehmigung von Freileitungstrassen zur Erweiterung der Netzkapazität öffentlicher Netze zur Integration von Erneuerbaren Energie, zu der Netzbetreiber durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz verpflichtet sind, erstreckt sich allerdings häufig über mehrere Jahre. Der Netzausbau kann dadurch in vielen Fällen nicht mit der Dynamik des Zubaus an EE-Leistung mithalten. Der Bundesverband WindEnergie e.V. (BWE) beauftragte Ecofys mit einer Kurzstudie zu den technischen Rahmenbedingungen von Einspeisenetzen. Die Ergebnisse der Studie stellte der BWE am Rande der Hannover Messe 2012 vor.
Das Projekt PhyLFlex zielt darauf ab, die Resilienz und Effizienz von Verteilnetzen in Deutschland durch die Entwicklung und Implementierung fortschrittlicher Gebäude-Energie-Management-Systeme (GEMS) zu verbessern. Angesichts der steigenden Anforderungen an das Stromnetz durch den Ausbau erneuerbarer Energien wie Photovoltaik und der zunehmenden Nutzung von Elektrofahrzeugen und Wärmepumpen, werden im Projekt intelligente Lösungen zur Laststeuerung und Netzflexibilisierung entwickelt. Basierend auf den Ergebnissen des Forschungsprojektes STROM wird erwartet, dass durch den Einsatz effektiver GEMS erhebliche Einsparungen bei den Netzausbaukosten erzielt werden können. Diese Systeme werden den Energieverbrauch optimieren und gleichzeitig die Netzstabilität sicherstellen, ohne dass sensible Nutzerdaten an Netzbetreiber übermittelt werden müssen. Durch die Kombination von physikalisch basierten Modellen mit modernen Machine-Learning-Methoden wie Reinforcement Learning werden innovative GEMS entwickelt, die sich selbstständig an unterschiedliche Gebäudetypen und Netzbedingungen anpassen können. Die im Projekt entwickelten Lösungen werden in realen Umgebungen getestet und weiterentwickelt, um sicherzustellen, dass sie nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch anwendbar sind. PhyLFlex trägt so maßgeblich zur Reduzierung von Netzausbaukosten bei und fördert die Integration erneuerbarer Energien, was die Energiewende beschleunigt und die Versorgungssicherheit erhöht. Darüber hinaus unterstützt PhyLFlex die Ziele des 8. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung und leistet einen entscheidenden Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende in Deutschland. Die spezifischen TUM-Aufgaben umfassen die Entwicklung eines Online-Konvex-Optimierers für das Energiemanagement, die Demonstration aller EMS-Algorithmen unter Verwendung realer und emulierter Hardware sowie die Netzmodellierung zur Bewertung der Netz Flexibilität und Optimierung der Batteriespeichergröße.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 2725 |
| Kommune | 50 |
| Land | 156 |
| Schutzgebiete | 1 |
| Weitere | 5 |
| Wirtschaft | 91 |
| Wissenschaft | 980 |
| Zivilgesellschaft | 79 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 6 |
| Förderprogramm | 2698 |
| Text | 25 |
| Umweltprüfung | 34 |
| unbekannt | 10 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 70 |
| Offen | 2703 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 2703 |
| Englisch | 297 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 4 |
| Bild | 2 |
| Datei | 6 |
| Dokument | 82 |
| Keine | 1257 |
| Webseite | 1448 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1228 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1791 |
| Luft | 1205 |
| Mensch und Umwelt | 2773 |
| Wasser | 640 |
| Weitere | 2773 |