2023-11-01  –  2026-10-31

465.269,56 EUR

Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - Fachgebiet Energiesysteme, Berlin, Berlin

03EI1075B

Querschnittsaufgaben - Systemanalyse [EA3310]

01258314/1  –  SysGF

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB4)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI1)

Energie

Das Forschungsvorhaben SysGF konzentriert sich auf die systemische Analyse von Großwärmespeichern in der Fernwärme. Der Analysefokus liegt dabei insbesondere auf dem technischen und wirtschaftlichen Potenzial von Großwärmespeichern in Kombination mit erneuerbarer Wärmeerzeugung in deutschen Fernwärmesystemen sowie dem übergeordneten Energiesystem. In dem Teilvorhaben 'Optimierung von Wärmetechnologien in sektorgekoppelten Energiesystemen' leitet die TUB die Energiesystemmodellierung und -analyse, um das technische und wirtschaftliche Potenzial von Großwärmespeichern in Kombination mit erneuerbarer Wärmeerzeugung in deutschen Fernwärmenetzen zu quantifizieren. Dafür wird das quell-offene Energiesystemmodell PyPSA-Eur um Technologien, Daten und Funktionen hinsichtlich des Wärmebereichs erweitert. In Zusammenarbeit mit dem Hamburg Institut wird das Modell zunächst parametrisiert und kalibriert, sodass realistische Nebenbedingungen für den zu optimierenden Betrieb und Ausbau von Wärmetechnologien in Deutschland formuliert werden können. Dies beinhaltet einerseits die Berücksichtigung von geografischen und technischen Potenzialen und andererseits die Bezugnahme auf politische Rahmenbedingungen. Unter hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung werden dann Betrieb und Ausbau von zukunftsgerichteten Technologien unter Berücksichtigung von Sektorkopplung und Emissionszielen hinsichtlich Kosten optimiert. In einer umfassenden Szenarienanalyse werden Vor- und Nachteile von verschiedenen Systemkonfigurationen und Technologien, wie Großwärmepumpen, Wasserstoff-KWKs etc. zusammen mit Langzeitspeichern erarbeitet. Dabei ermöglicht der gesamtsystemische Ansatz eine realistische Abbildung möglicher Transformationspfade und mit einhergehenden Risiken und Chancen. In enger Zusammenarbeit mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie werden schließlich Handlungsempfehlungen für Politik und Industrie erarbeitet.