{"id":254694,"date":"2020-11-03T17:00:18","date_gmt":"2020-11-03T16:00:18","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=254694"},"modified":"2020-11-03T17:00:18","modified_gmt":"2020-11-03T16:00:18","slug":"energieversorgung-ohne-treibhausgasemissionen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/energieversorgung-ohne-treibhausgasemissionen\/","title":{"rendered":"Energieversorgung ohne Treibhausgasemissionen"},"content":{"rendered":"\n

Die Energiewende \u2013 weg von fossilen Brennstoffen und hin zu erneuerbaren Energien \u2013 schreitet in Deutschland immer weiter fort. Nun liegt der Fokus darauf, den Energieverbrauch und die CO2<\/sub>-Emissionen zu reduzieren. Das Verbundprojekt ZO.RRO<\/a> (Zero Carbon Cross Energy System) m\u00f6chte eine komplett CO2<\/sub>-freie Energieversorgung des Freistaats Th\u00fcringen erreichen. Hierf\u00fcr betrachten die Projektpartner Strom-, W\u00e4rme- und Gasnetze. Unter Experten hei\u00dft das \u201eSektorenkopplung\u201c.

Das Novum an diesem Projekt ist, dass bisherige Vorhaben in erster Linie die Bereitstellung von Energie im Auge hatten, w\u00e4hrend die Wechselwirkungen mit den Systemdienstleistungen nicht ber\u00fccksichtigt wurden. Wissenschaftlichen Analysen zeigen jedoch, dass 20 Prozent des CO2<\/sub>-Aussto\u00dfes durch Systemdienstleistungen verursacht werden, die n\u00f6tig sind, um Energiesysteme stabil zu betreiben und, dass sie auch nach St\u00f6rungen wieder sicher betrieben werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Optimaler Mix f\u00fcr Th\u00fcringen<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die Forscher am Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST des Fraunhofer IOSB<\/a> entwickeln f\u00fcr Th\u00fcringen ein komplexes IT-\u00d6kosystem aus Hard- und Softwarel\u00f6sungen. Au\u00dferdem stellen sie im ersten Schritt den optimalen Technologiemix f\u00fcr Th\u00fcringen zusammen, damit die Systemdienstleistungen unter Ausnutzung der Sektorenkopplung von W\u00e4rme, Gas und Strom CO2<\/sub>-frei gestaltet werden k\u00f6nnen. Zugrunde liegt ein innovatives Szenario, \u201edas durch Erneuerbare Energien-Anlagen und Speicher- und Wasserstofftechnologien gepr\u00e4gt ist, sowie ein konservatives Szenario, das Power-to-Gas und Gaskraftwerke in die Berechnung einbezieht\u201c.

\u201eUnser Ziel ist es, die Th\u00fcringer Energieversorgung bis 2050 CO2<\/sub>-neutral zu gestalten und daf\u00fcr die kostenoptimale Variante zu ermitteln\u201c, erl\u00e4utert Steffi Naumann, Wissenschaftlerin und Projektleiterin am Fraunhofer IOSB-AST. \u201eWenn der berechnete sektoren\u00fcbergreifende Technologiemix f\u00fcr den stabilen Netzbetrieb ausreicht, wird die dabei freigesetzte CO2<\/sub>-Emission bestimmt. Ist kein stabiler Betrieb m\u00f6glich, erfolgt eine R\u00fcckkopplung zur Energiesystemplanung.\u201c Dieses Optimierungsmodell zeige die Technologien an, \u201edie idealerweise in einem k\u00fcnftigen Technologiepark in Th\u00fcringen installiert werden sollen, unter der Voraussetzung, m\u00f6glichst wenig Treibhausgase zu emittieren\u201c.<\/p>\n\n\n\n

IT-\u00d6kosystem f\u00fcr die Nullemission<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Das Forscherteam am Fraunhofer IOSB-AST IT-Systeme konzentriert sich in erster Linie auf die \u00dcberwachung der aktuellen CO2<\/sub>-Emissionen, aber auch das Management von Flexibilit\u00e4tsangeboten f\u00fcr den operativen Betrieb. \u201eWill man die globale Freisetzung von Treibhausgasen minimieren, so sind IT-Systeme erforderlich, um die komplexen dynamischen Wechselwirkungen von vorrangig auf Erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgungsystemen zu beherrschen und einen sicheren und zuverl\u00e4ssigen Betrieb jederzeit zu gew\u00e4hrleisten\u201c, sagt Juliane Sauerbrey, Kollegin von Steffi Naumann im Projekt ZO.RRO. \u201eMit ihnen lassen sich beispielsweise auch Prognosen f\u00fcr CO2<\/sub>-Emissionen, basierend auf der Energieeinsatzplanung des Energieversorgungssystems und der zu versorgenden Unternehmen, visualisieren.\u201c

Die Forscherin und ihr Team stellen verschiedene Hard- und Software zu einem komplexen IT-\u00d6kosystem zusammen. So liefert zum Beispiel ein Sensorsystem der ZO.RRO Box die Verbrauchswerte etwa von Strom und Gas. Dieser Verbrauch wird in das CO2<\/sub>-\u00c4quivalent umgerechnet und l\u00e4sst so auf die aktuellen CO2<\/sub>-Emissionen schlie\u00dfen. Zus\u00e4tzlich gibt es eine Datenbank und ein CO2<\/sub>-Monitoring-Tool, das den aktuellen CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck an ein Supervisionssystem sendet und Optimierungspotenziale im Betrieb schneller sichtbar macht. Der Vorteil dieses Live-Monitorings ist, dass die gr\u00f6\u00dften CO2<\/sub>-Verursacher identifiziert werden k\u00f6nnen. Unternehmen w\u00fcrden dadurch auch finanziell profitieren, da sie ihre CO2<\/sub>-Ausgaben minimieren k\u00f6nnen, indem sie die ansonsten anfallenden Kosten f\u00fcr CO2<\/sub>-Zertifikate einsparen. \u201eDas Besondere an unserem Tool ist neben dem Live-Monitoring die Ber\u00fccksichtigung der Sektorenkopplung\u201c, so Sauerbrey.<\/p>\n\n\n\n

Forschung auf alle Bundesl\u00e4nder \u00fcbertragbar<\/strong> <\/h3>\n\n\n\n

Ein weiterer Bestandteil des IT-\u00d6kosystems ist eine Software f\u00fcr das Management von Flexibilit\u00e4tsangeboten. Damit lie\u00dfen sich nach Aussagen von Juliane Sauerbrey \u201evorhandene Flexibilit\u00e4ten zur Verschiebung von Gas-, W\u00e4rme- und Stromlasten nutzen, um den CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck zu minimieren und CO2<\/sub>-freie Systemdienstleistungen anbieten zu k\u00f6nnen\u201c. Die Hard-und Softwarel\u00f6sungen k\u00f6nnten beispielsweise in Unternehmen, Stadtwerken, Quartieren und Ministerien installiert werden.

\u201eNat\u00fcrlich profitieren auch Privathaushalte von dem neuen Energiekonzept\u201c, betont die Forscherin. \u201eEin Drei-Personen-Haushalt verbraucht ca. 2600 bis 3900 KWh pro Jahr. Bei einem Emissionsfaktor von 500g\/kWh des deutschen Strommixes entspricht das bis zu 1,95 Tonnen CO2<\/sub> pro Jahr und je nach CO2<\/sub>-Preisentwicklung zwischen 80 und 350 \u20ac\/Jahr allein an CO2<\/sub>-Kosten f\u00fcr Strom. Mit unserem Ansatz wollen wir den CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck drastisch verringern und damit auch die Kosten f\u00fcr Haushalte stark senken.\u201c

ZO.RRO entsteht aktuell in Th\u00fcringen, die Methoden f\u00fcr ein kosteng\u00fcnstiges und klimaneutrales Energieversorgungssystem, lie\u00dfen sich aber auf jedes andere Bundesland und sogar auf ganz Deutschland \u00fcbertragen, betonen die Wissenschaftler. Gef\u00f6rdert wird ZO.RRO vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie BMWi und vom Freistaat Th\u00fcringen. Es endet im Dezember 2021. Anschlie\u00dfend startet die Demonstratorphase mit Unternehmen und Kooperationspartnern, die die IT-Systeme testen.

Titelbild:<\/em><\/strong> ZO.RRO-Projektmitarbeiterin Juliane Sauerbrey vor dem vom Fraunhofer IOSB-AST entwickelten CO2-Monitoring-Dashboard. \u00a9 Fraunhofer IOSB-AST\/ Martin K\u00e4\u00dfler<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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