Erneuerbare Energien
Quelle: UFZ © Andre Künzelmann (bearbeitet)

Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien

Hintergrund:

Der Ausbau erneuerbarer Energieträger (Biomasse, Windenergie, Photovoltaik...) hat in der letzten Dekade große Fortschritte gemacht. Zum Beispiel ist die installierte Leistung der erneuerbaren Stromerzeugungsanlagen in Deutschland in den letzten 20 Jahren von etwa 5.000 MW auf knapp 85.000 MW gestiegen. Allein die Anzahl der landschaftsbildprägenden Windenergieanlagen hat sich zwischen 1990 und 2013 von 500 auf 23.500 erhöht. Die damit einhergehenden Veränderungen in Hinblick auf die (Strom-)Erzeugungsstruktur erfordern aber weitergehende Maßnahmen zur Systemintegration unter technologischen, ökonomischen, ökologischen und sozialen Gesichtspunkten. Drängende Fragen sind unter anderem wie man dem Problem der Residuallasten begegnen kann, welche Technologien unter welchen Rahmenbedingungen und an welchen Standorten die effizientesten sind, mit welchen Entwicklungen im Energiesystem zu rechnen (Szenarien) ist und nicht zuletzt welche Umweltwirkungen bei weiter steigendem Ausbau der Erneuerbaren Energien zu erwarten sind und wie diese überwacht werden können. Der Beantwortung dieser Fragen hat sich die Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien verschrieben.

Ziel:

Ziel der Arbeitsgruppe ist es, basierend auf multikontextualen Daten zu verfügbaren und in Entwicklung befindlichen Erneuerbaren-Energien-Technologien nachhaltige technologische/ systemische Konfigurationen und räumliche Allokationen zu identifizieren. Mit dem Begriff „nachhaltig“ nehmen wir Bezug auf das energiepolitische Zieldreieck Versorgungssicherheit, Kosteneffizienz sowie Umwelt- und Sozialverträglichkeit.

Vorgehen:

Ausgangspunkt ist die Analyse des bestehenden Energiesystems hinsichtlich der derzeit vorhandenen Verbrauchs- und Bereitstellungsmuster und der energietechnischen Infrastruktur. Darüber hinaus werden auch die technischen, naturräumlichen und wirtschaftlichen Potenziale erneuerbarer Energien ermittelt, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf die Bewertung und das Monitoring von Umwelteffekten gelegt wird. Die Arbeiten lassen sich in zwei Blöcke unterteilen die aber inhaltlich ineinander greifen. Der erste Block umfasst die Entwicklung von „Energielandschaften“ durch Szenarienansätze, räumlich explizite Potenzialabschätzungen, (Energie-) Systemoptimierungen und Technologiebewertung. Der zweite Block analysiert die Auswirkungen der Transformation des Energiesystems auf verschiedenste Schutzgüter wie z.B. die Fauna, die menschliche Gesundheit und die gesellschaftliche Akzeptanz. Nicht zuletzt werden Ansätze und Methoden zum Monitoring dieser Auswirkungen analysiert und weiterentwickelt.

Tools: GIS (Geografisches-Informations-System), numerische Simulationstools, Energiesystemmodell, Szenarien-Methodologie

Kooperationen:

Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ) - Bereich Bioenergiesystemanalyse - Arbeitsgruppe Biomasse im Energiesystem
Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt - Institut für technische Thermodynamik - Abteilung Systemanalyse und Technikbewertung

Laufende Projekte:

Synergien, Wechselwirkungen und Konkurrenzen beim Ausgleich fluktuierender erneuerbarer Energien im Stromsektor durch erneuerbare Optionen - BalanceE

Naturschutzfachliches Monitoring des Ausbaus der erneuerbaren Energien im Strombereich und Entwicklung von Instrumenten zur Verminderung der Beeinträchtigung von Natur und Landschaft - EE-Monitor

Abgeschlossene Projekte:

Helmholtz Impuls und Vernetzungsfondprojekt für ein Department Bioenergie
Nachhaltige Landnutzung im Spannungsfeld umweltpolitisch konfligierender Zielsetzungen am Beispiel der Windenergiegewinnung - FlächEn

Modelle:

BENSIM
VAREO
GESOP