Energiemeteorologie und Geoinformationssysteme

Unsere Forschungsfrage

Welchen Einfluss haben Wetter und Klima auf das Energiesystem und wie lassen sich erneuerbare Erzeugung und variierender Verbrauch auf verschiedenen Raum- und Zeitskalen mit intelligenten Methoden und detaillierten Daten planen?

Unsere Stärken

  • Entwicklung innovativer Modelle zur
    - GIS-basierten Regionalisierung von Erzeugern und Verbrauchern
    - Simulation von Zeitreihen für die Systemanalyse und Netzplanung
    - Prognose von Erzeugung, Verbrauch und Leistungsflüssen für Netzbetrieb und Stromhandel
    - Berücksichtigung der Wetterbedingungen beim Betrieb von Freileitungen
  • Erprobung meteorologischer Messkampagnen auf Basis neuartiger Fernmessmethoden
    30 Jahre Erfahrung mit Windmessungen (z.B. 200m-Mast, Scanning-Lidar)

Forschungsthemen

  • Analysen zum aktuellen Ausbau sowie zur grundlegenden Flächenverfügbarkeit von EE-Anlagen
  • Einsatz von modernster Methoden aus den Bereichen Physik, Statistik sowie KI/ML zur Modellierung von EE-Anlagen, Verbrauchern und anderen Systemkomponenten
  • Erhöhung der zeitlich und räumlichen Auflösung sowie Kalibrierung von Wettermodelldaten (ICON, COSMO, EZMWF, GFS, weitere)
  • Entwicklung neuartiger Simulations- und Prognosemodelle für die Sektoren Strom, Wärme und Verkehr inkl. Abbildung von sektorübergreifenden Abhängigkeiten
  • Charakterisierung der EE-Stromerzeugung und des Stromverbrauchs für zukünftige Ausbauszenarien
  • Verfahrensentwicklung zur optimierten Standortbewertung und Potenzialanalyse Erneuerbarer Energien
  • Modellierung von Wetter- und System-bedingten Unsicherheiten mittels probabilistischer Methoden
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  • GIS-basierte Regionalisierung von Erzeugern und Verbrauchern über alle Sektoren
  • Physikalisch, statistische sowie KI/ML-basierte Modellierung von EE-Anlagen, Verbrauchern und anderen Systemkomponenten
  • Simulation von Zeitreihen für die Systemanalyse und Netzplanung
  • Prognosen von Erzeugung und Verbrauch für Netzbetrieb und Stromhandel
  • Maßgeschneiderte meteorologische Messungen
    30 Jahre Erfahrung mit Windmessungen
  • Wetterabhängiger Betrieb von Freileitungen
 

Unsere Produkte und Dienstleistungen

Wetter ist der Treibstoff der Energiewende. Für einen sicheren Betrieb und eine zuverlässige Planung eines dezentral organisierten Energieversorgungssystems auf Basis hoher Anteile Erneuerbarer Energien (EE) sind genauste Informationen über die verschiedensten wetterbedingten Einflüsse und Raum-Zeit-Abhängigkeiten unerlässlich.

Neben der Erstellung diverser Analysen, Simulationen und Prognosen im Hinblick auf die Netz- und Marktintegration erneuerbarer Energien weisen die verschiedenen Auswirkungen lokaler Wetterphänomene auf das Energiesystem - in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr - grundlegend einen hohen Forschungsbedarf auf.

Für die Entwicklung innovativer energiemeteorologischer Verfahren werden in vielen Fällen zusätzliche Geoinformationen und konkrete standortspezifische meteorologische Messungen benötigt. Die Meteorologie und Geoinformatik und darauf aufbauende Methoden, Modelle und Messkampagnen erhalten somit direkten Eingang in die Energiewirtschaft. Die Genauigkeit der in diesen Themenfeldern entwickelten Verfahren hat folglich einen direkten Einfluss auf die Sicherheit der Energieversorgung und die Wirtschaftlichkeit der Energiewende.