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METIS IV erweitert die METIS-Energiemodellumgebung durch gezielte Modell- und Daten-Upgrades, einschließlich verbesserter Darstellungen von Strommärkten, Netzbeschränkungen, globalem Wasserstoffhandel und sektoraler Nachfrageflexibilität.

Das beendete Forschungsvorhaben INTEEVER (Laufzeit 01/2015 – 04/2018) adressierte die Begrenztheit der Abbildung von netzseitigen sowie akteursbezogenen Aspekten in den heutigen Energiesystemmodellen und die daraus resultierende Unsicherheit von Szenarienanalysen hinsichtlich der Rolle unterschiedlicher Flexibilitätsoptionen im zukünftigen Stromsystem, wie insbesondere der Stromspeicher.

Im Rahmen des Projekts wurden neue datengetriebene Geschäftsmöglichkeiten analysiert, die sich auf die Interaktion zwischen TenneT als digitalisiertem ÜNB und angrenzenden Marktakteure bis 2030 konzentrieren. Dazu gehörten daten- und plattformgesteuerte Geschäftsmöglichkeiten, die sich z.B. für Prosumer, Entwickler dezentraler Energieanlagen, Netzbetreiber und die Gesellschaft ergeben, um den Herausforderungen des Klimawandels sowie der zunehmenden Entwicklung erneuerbarer und dezentraler Energiequellen im Energiesystem zu begegnen.

Ziel des Vorhabens ANaPlan war die Entwicklung einer ganzheitlichen Netzausbauplanung, welche neben den Investitions- und Betriebskosten (Capex und Opex) auch die Altersstruktur des Netzes in Form von Asset-Daten berücksichtigt. Durch den automatisierten Ansatz kann die Netzentwicklung in verschiedenen Varianten automatisiert simuliert und analysiert werden.

Die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) sind für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Stromnetzes verantwortlich. Eine ihrer Aufgaben ist dabei die Frequenzhaltung, die dazu dient, Ungleichgewichte zwischen Verbrauch und Erzeugung auszugleichen und dadurch die Sollnetzfrequenz zu halten. Dazu beschaffen die vier deutschen ÜNB Regelleistung in Form von Primärregelleistung, Sekundärregelleistung und Minutenreserve, die sich u.a. hinsichtlich ihrer Aktivierungszeit (30 Sekunden, 5 Minuten und 15 Minuten) unterscheiden. Eine entscheidende Frage ist dabei die Menge der vorzuhaltenden Regelleistung. Bisher erfolgt die Bestimmung dieses Bedarfs vierteljährlich. Dies hat u. a. den Nachteil, dass schwankende Anteile von Wind- und Solarstrom, die einen unterschiedlichen Bedarf an Regelleistung mit sich bringen, nicht berücksichtigt werden. Daher will das Projektkonsortium aus Fraunhofer IEE (ehemals Fraunhofer IWES) und TenneT in dem neuen BMU-Forschungsprojekt ein Verfahren entwickeln, dass eine tägliche Dimensionierung des Bedarfs an Sekundärregelleistung und Minutenreserve ermöglicht.

Das STARGRID-Projekt wurde 2012 von der Europäischen Kommission initiiert, um einen klaren Überblick über die aktuellen Smart-Grid-Normungsaktivitäten zu geben, Anforderungen und Bewertungskriterien für Smart-Grid-Normen festzulegen und Empfehlungen für die zukünftige Strategie der Kommission zu diesem Thema zu erarbeiten.

Ziel des Verbundprojekts Power-to-Gas (PtG) Errichtung und Betrieb einer Forschungsanlage zur Speicherung von erneuerbarem Strom als erneuerbares Methan im 250 kW-Maßstab war der Aufbau einer skalierbaren Forschungsanlage zur Weiterentwicklung und Erprobung der PtG-Technologie sowie eine Bewertung der energiewirtschaftlichen Rolle von PtG-Energiespeichern im zukünftigen Stromversorgungssystem.

Durch eine sektorübergreifende Bilanzierung der notwendigen Investitionen, sowie der Anrechnung der Brennstoffeinsparungen welche durch die Transformation zu einem erneuerbaren strombasierten Energiesystem gegenüberstehen, kann gezeigt werden, dass eine ambitionierte Energiewende auch unter konservativen Annahmen ökonomisch eine erfolgreiche Aufgabe ist.

Das Forschungsprojekt enWasser befasst sich mit der Stromversorgung für den Betrieb von überörtlichen Wasserversorgungssystemen und Fernwasserversorgungssystemen. In einem interdisziplinären Verbundprojekt wird untersucht, wie der Stromverbrauch mit erneuerbaren Energien gedeckt und an ihrer Erzeugung ausgerichtet werden kann beziehungsweise welche Maßnahmen im Wasserversorgungssystem ergriffen werden müssen.

Das Fraunhofer IEE arbeitet zusammen mit dem Reiner-Lemoine-Institut auf Basis der Open-Source-Plattform an der Untersuchung der Vermarktungsmöglichkeiten des Kraftwerks Uckermark. Es werden Daten und Modell-Komponenten entwickelt und in dieser Plattform integriert. Es werden vor allem Komponenten entwickelt, die die besonderen Vermarktungsbedingungen in verschiedenen Anwendungsfällen beschreiben. Weiterhin werden Untersuchungsszenarien entwickelt und entsprechend ausgewertet.