Forschungsverbund Energie – Sektorkopplung und Micro-Grids – STROM

Der Übergang zu klimafreundlicheren Energiesystemen bedarf erheblicher Veränderungen in deren Planung und Betrieb. Diese Veränderungen sind gekennzeichnet durch eine intensive Nutzung erneuerbarer Energiequellen und einen effizienteren Betrieb des Systems hinsichtlich des Einsatzes von intelligenten Steuerungs-, Informations- und Kommunikationstechnologien. Die meisten erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne erzeugen Strom als de facto neuen Endenergieträger und Rückgrat des zukünftigen sektorgekoppelten Energiesystems.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Vision eines zukünftigen kohlenstofffreien und effizienten Energiesystems ist das Konzept der Microgrids. Microgrids sind unabhängige Energieversorgungscluster innerhalb bestimmter begrenzter Gebiete, welche die Sicherheit der Energieversorgung verbessern, indem sowohl der Betrieb als auch die Steuerung dezentral organisiert ist.

Ziel des Forschungsverbundes ist es, herausragende Partner der bayerischen Energieforschung zu vernetzen, um das Potenzial der Energiesektorenkopplung im bayerischen Kontext und mit Fokus auf die Rolle von Microgrids im zukünftigen Energiesystem zu untersuchen. Der Forschungsverbund wird sich mit den verschiedenen Energiesektoren beschäftigen und deren Rolle in einer zukünftigen kohlenstofffreien, sektorgekoppelten Welt analysieren. Als Schlüssel hierzu forscht und entwickelt der Verbund gemeinsam mit den Industriepartnern Technologien, die eine solche Transition ermöglichen.

Die Expertise zur Sektorenkopplung und zu Microgrid-Technologien wird im Center for Combined Smart Energy Systems (CoSES) an der Munich School of Engineering der Technischen Universität München gebündelt. Das CoSES ist als offenes und kollaboratives Labor konzipiert, das ein Testfeld für anwendungsnahe Produkte im Bereich des Microgrid-Betriebs und der Leistungsbewertung von Energie-Hardware unter verschiedenen Betriebsbedingungen bietet. Der Forschungsverbund und das CoSES-Labor sollen gemeinsam eine Plattform für den offenen Austausch zwischen relevanten Stakeholdern bilden, bei dem die unterschiedlichsten Konzepte der Energiewende validiert werden können – im Labor und mit dem Know-how der am Projekt beteiligten Partner.

Die Projektaktivitäten werden sich auf fünf Bereiche fokussieren:

1) Bewertung des gesamten bayerischen Energiepotenzials und des regulatorischen Rahmens

2) Entwurf, Auslegung und Betrieb von geeigneten Wärmenetzsystemen

3) Entwurf, Auslegung und Betrieb von geeigneten Stromsystemen

4) Planung, Integration und Betrieb des Gebäudebestands

5) Anwendung von künstlicher Intelligenz auf den unterschiedlichen Ebenen der Energieversorgung

Diese fünf Bereiche werden ganzheitlich und übergreifend betrachtet, um die optimale Strategie für die Weiterentwicklung des Energiesystems zu identifizieren. Darüber hinaus wird das Projekt zur Entwicklung neuer Technologien beitragen, die als entscheidend für eine breite Akzeptanz des sektorgekoppelten Microgrid-Konzepts angesehen werden. Dazu zählen zum Beispiel innovative thermische Speicher, Wärmepumpen und Gebäudemanagementsysteme.