Die Dekarbonisierung des Energiesystems bringt viele Herausforderungen mit sich, von umfangreichen Investitionen bis hin zur Umgestaltung der Infrastruktur.
Die Dekarbonisierung des Energiesystems bringt viele Herausforderungen mit sich, von umfangreichen Investitionen bis hin zur Umgestaltung der Infrastruktur. Bureau of Land Management/CC BY 2.0

Headline: Dynamik der Energiewende

Die Forschungsgruppe Dynamik der Energiewende unterstützt die Transformation zu einer nachhaltigen Energieversorgung durch problemgetriebene Forschung zu politischen Optionen, Strategien und Instrumenten für die vollständige Dekarbonisierung des Stromsektors.

Ausgangspunkt der Forschungsarbeiten ist die Erkenntnis, dass wir unsere Kohlenstoffemissionen nicht nur reduzieren müssen, um die Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen: Wir müssen unsere Kohlenstoffemissionen bis Mitte des Jahrhunderts vollständig eliminieren.

Vollständige Dekarbonisierung erfordert einen sehr weitgehenden Umbau des gesamten Strom- und Energiesystems. Das klimaneutrale Stromsystem der Zukunft wird vollkommen anders aussehen als heute. Es wird durch erneuerbare Energien gespeist, die vom Wetter abhängig sind. Aller Wahrscheinlichkeit nach wird es gestützt von einer größeren und flexibleren Netzinfrastruktur und gesteuert von neuen Institutionen, entsprechend der Bedürfnisse der Erneuerbaren. Eine solche Wende bringt viele Herausforderungen mit sich, angefangen vom Umfang der Investitionen bis hin zu den Anstrengungen, die nötig sind, um die notwendigen Lieferketten aufzubauen, die Strominfrastruktur umzugestalten, die Marktregeln zugunsten der Erneuerbaren zu ändern sowie technische und soziale Maßnahmen zu entwickeln, die die Integration dieser Energien erleichtern.

Die Forscherinnen und Forscher arbeiten problemgetrieben und inter- oder transdisziplinär. Sie vertiefen die Perspektive, indem sie dasselbe Problem aus neuen, anderen Blickrichtungen betrachten. Dabei arbeiten sie mit Kolleginnen und Kollegen aus verschiedenen Teilen Europas und der Welt zusammen. Sie greifen auf Theorien und Methoden aus verschiedenen Fachrichtungen zurück, darunter Politikwissenschaft, Wirtschaftswissenschaften, Energiesystemmodellierung und Transitionsforschung, wenden aber auf jede Frage ein eigenständiges theoretisches und methodisches Rahmenkonzept an. Dies ermöglicht Flexibilität und Innovation.

Projekte

Das Laboratorium für die nachhaltige Energiewende entwickelt ein neues Konzept für die Modellierung von Energiesystemen.

Das Laboratorium für die nachhaltige Energiewende (SENTINEL)

Die Wende zu einem kohlenstoffarmen Energiesystem erfordert eine umfassende Umgestaltung des Energiesystems, die erneuerbare Energiequellen in den Mittelpunkt rückt. Das Laboratorium für die nachhaltige Energiewende (SENTINEL) wird einen Modellierungsrahmen entwickeln und kostenlos zur Verfügung stellen, der verschiedenste Akteure bei den kritischen Entscheidungen unterstützt, vor denen sie nun stehen.

In einem solarthermischen Kraftwerk in Spanien montieren Arbeiter Spiegel an einen Parabolrinnenkollektor.

Solarthermische Kraftwerke: Transformationswissen durch offene Daten (Open CSP)

Solarthermische Kraftwerke bieten die Möglichkeit, regelbaren erneuerbaren Strom zu erzeugen. Die Technologie der konzentrierenden Solarthermie (Concentrating Solar Power, kurz CSP) entwickelt sich gut, aber der Ausbau stockt, da CSP ein Leben im Schatten der billigeren - aber unstetigen - Photovoltaik führt. In diesem Projekt sammeln und veröffentlichen die Forscherinnen und Forscher Daten über alle CSP-Projekte weltweit, um der Forschungs- und Politikcommunity eine hochqualitative, detaillierte und aktuelle Grundlage zu bieten.

Bei der konzentrierten Solarthermie wird Wärme von Sonnenstrahlen zur Stromerzeugung genutzt. Die Sonnenstrahlen werden dabei über Spiegelelemente auf einer Absorberfläche gebündelt.

Marktaufnahme von Strom aus konzentrierter Solarthermie durch Kooperation (MUSTEC)

Projekte für konzentrierte Solarthermie in Südeuropa sind in der Lage, regelbaren erneuerbaren Strom auf Nachfrage zu liefern, und zwar sowohl für die heimischen Märkte als auch für mittel- und nordeuropäische Länder. Allerdings behindern verschiedene Faktoren ihren Einsatz. Das Forschungsprojekt MUSTEC schlägt politische Maßnahmen zur Überwindung dieser Hindernisse vor.