Sektorkopplung
Die Vernetzung von Strom-, Wärme-, Gebäude-, Transport- und Umwandlungssektor ist Realität und nicht mehr Zukunftsthema.
Um dargebotsabhängige erneuerbare Energien effizient nutzbar zu machen, müssen die Flexibilitäten der Sektoren zusammengedacht werden. So können Wind- und Sonnenüberschüsse zur Gewinnung „Grüner Wärme“ genutzt werden, oder der Strom wird mittels Wasserstoffelektrolyse gespeichert und kann anschließend einen LKW antreiben. Sollte der Strom einmal knapp sein, können dagegen zukünftig bidirektional gesteuerte E-Fahrzeug-Flotten einen Beitrag zur unterbrechungsfreien Energieversorgung liefern. Die Sektorenkopplung ist aus Systemsicht unabdingbar, bietet gleichzeitig aber auch Unternehmen und Pionieren Chancen und Möglichkeiten für neue Geschäftsmodelle.
Der Aufbruch in die neue Welt birgt auch Herausforderungen und Komplexität in sich. Vorbei sind die Tage, als für eine Analyse des Strommarktes nur Kraftwerksparks und Lastprofile betrachtet werden konnten.
Durch das Hinzukommen neuer flexibler Verbraucher mit neuen Opportunitäten und auf neuen Märkten sind Bedeutung und Anforderungen an eine fundamentalökonomisch solide Analyse gestiegen, und anstelle des Strommarktes tritt zunehmend ein vernetztes Energiesystem. Auf der anderen Seite sind nun auch bei der Bewertung von Logistikkonzepten, bei der Planung der Wärmeversorgung etc. plötzlich Entwicklungen in Strommärkten zu betrachten.
Tool zur ganzheitlichen Berechnung der CO2-Emissionen von Quartieren und Fernwärmegebieten
Im Rahmen des Forschungsprojekts „CO2Calc4Quartier“ (Förderkennzeichen: 03EN3040A) haben wir ein Planungshilfsmittel entwickelt, welches eine einfache Bewertung der CO2-Emissionen von Quartieren und Fernwärmeversorgungsgebieten auf Basis des Stromverbrauchs ermöglicht – explizit für alle Interessierten auch ohne Vorkenntnisse.
Mit unserem CO2-Tool haben beispielsweise Stadtwerke sowie Quartiers- und Fernwärmeversorger die Möglichkeit einen elektrischen Lastgang ihres Quartiers oder Fernwärmesystems ganzheitlich mit stündlichen Emissionsfaktoren zu bewerten und so den CO2-Fußabdruck aus Strombezug, Wärmepumpen und KWK-Einsatz zu ermitteln. Die Anwender des Tools erhalten einerseits eine Emissionsbewertung auf Basis stündlicher Durchschnittsemissionen des Strommixes sowie andererseits auf Basis einer stündlichen Grenzkraftwerksbetrachtung (d.h. welches Kraftwerk wurde dem Strommix durch den zusätzlichen Bezug hinzugefügt).
Konkret sind vom Anwender lediglich die stündlichen Stromverbräuche in Excel zu hinterlegen und die Einheit des stündlichen Stromverbrauchsprofils sowie die zu untersuchenden, empirischen und zukünftigen Jahre auszuwählen. Basierend darauf erfolgt eine dynamische, stundenscharfe Betrachtung der CO2-Emissionen des verbrauchten Stroms. Die Ergebnisse werden als absolute CO2-Emissionen sowie spezifische CO2-Emissionen (pro Energieeinheit) ausgegeben. Der Download der Ergebnisse ermöglicht die Nutzung der ermittelten Werte für weitere Auswertungen und Anwendungen.
Im Ergebnisfenster sowie in der herunterzuladenden Excel-Tabelle werden folgende Informationen ermittelt und ausgewiesen:
- Aufsummierte Stromverbräuche aller Stunden [MWh]
- Spezifische Strommix- sowie Grenzkraftwerks-Emissionen je kWh-elektrisch [gCO2/kWh]
- Summe der absoluten Strommix- sowie Grenzkraftwerks-Emissionen [tCO2]
Beispiele unserer Projekte im Bereich Sektorkopplung
Auftraggeber: Energieversorgungsunternehmen
Auswirkungen von marktorientiertem Laden von Elektrofahrzeugen
Zunächst haben wir einen qualitativen Überblick über das marktorientierte Laden und eine Analyse bezüglich möglicher Auswirkungen auf Stromnetze und das Gesamtsystem erarbeitet. Dabei haben wir Begriffsdefinitionen gegenübergestellt und marktorientiertes Laden inhaltlich gegenüber anderen Ladestrategien abgegrenzt. Wesentliches Studienziel dabei war die Beantwortung der Frage, ob das marktorientierte Laden mit zunehmender Durchdringung von Elektrofahrzeugen eine Größenordnung erreicht, die für die Verteilnetze relevant ist und bei der Netzplanung berücksichtigt werden muss. Anschließend haben wir konkrete Gleichzeitigkeitsfaktoren für die Elektromobilität auf Basis mathematischer Methoden abgeleitet.
Sprechen Sie uns an!
Um Sie bei Fragen dieser Art und rund um das Thema Sektorkopplung zu unterstützen, haben wir ein vielseitiges Team aus Ökonomen, Mathematikern, Ingenieuren und Geoinformatikern versammelt. Um auch vielschichtige und immer verzahntere Systeme abbilden zu können, nutzen wir quantitative Modelle und komplexe Simulationen. So verlieren wir auch in einer unübersichtlicher werdenden Welt nicht den Überblick.
Wir freuen uns über Ihren Anruf oder Ihre Anfrage per E-mail.