MINFRA: Modellierung gekoppelter Infrastrukturen in Energiesystemen

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Analyse der Auswirkungen der Klimaziele auf das Energiesystem selbst und die zugrundeliegenden Infrastrukturen die sich durch äußere Rahmenbedingungen ändern. Dazu sollen zur Untersuchung der notwendigen Systemtransformationen quantitative Analysen mithilfe der Energiesystemmodelle TIMES und NESTOR durchgeführt werden. Ziel des Projekts ist die Beantwortung der folgenden Fragestellungen:

• Wie wirken sich unterschiedliche CO₂-Minderungsstrategien für das deutsche Energiesystem auf bestehende und zukünftige Energieversorgungsinfrastrukturen aus?
• Wie lassen sich vernetzte Energieinfrastrukturen (und deren Wechselwirkungen) in Energiesystemmodellen abbilden?

Hierfür ist eine methodische Erweiterung der Energiesystemmodelle erforderlich, d.h. die adäquate Abbildung von Infrastrukturen. Um dies zu ermöglichen, erfolgt der Einsatz dezidierter Infrastrukturmodelle (Strom-, Gas-, Wärme- und Wasserstoffnetz). Die Modelle sollen eingesetzt werden, um die zur Implementierung in Energiesystemmodellen erforderlichen Parameter zu ermitteln. Hierfür erfolgt eine Kopplung der Modelle über Soft-Links. Über einen iterativen Prozess erfolgt eine Annäherung der Modelle. Daraus wird eine anwendbare Vorgehensweise zur genaueren Abbildung von Infrastrukturen in
Energiesystemmodellen abgeleitet inkl. eines frei verfügbaren Referenzdatensatzes.

Der Fokus des Teilprojektes der TUD liegt auf dem Gas- und Stromnetz (mit GAMAMOD-DE und ELMOD). Hierbei geht es insbesondere um die zukünftige Rolle von Wasserstoff und dessen Integration in das Gasnetz. Des Weiteren wird das Stromnetz Deutschlands detailliert abgebildet, wobei der zukünftige Netzausbau berücksichtigt wird. Übergreifend sollen aus dem Gas- und Stromnetz wesentliche Charakteristika und Restriktionen für Energiesystemmodelle abgeleitet werden. Diese Restriktionen stellen die Schnittstelle zu den anderen Arbeitspaketen, Teilprojekten und dem Gesamtvorhaben dar.

Projektlaufzeit: 2021 - 2024

Auftraggeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Partner: Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) an der Universität Stuttgart (Koordinator), Institut für Energie- und Klimaforschung Techno-ökonomische Systemanalyse (IEK-3) am Forschungszentrum Jülich GmbH, Lehrstuhl für Energiewirtschaft an der TU Dresden (TUD-ee²)

ee² Teammitglieder: Dominik Möst, Steffi Misconel, Lucas De La Fuente Munita

Ansprechpartnern: Steffi Misconel (steffi.misconel@tu-dresden.de), Lucas De La Fuente Munita (lucas.delafuente@tu-dresden.de)