21. Januar 2022
Simulationsmodell AMIRIS

Den Strom­markt der Zu­kunft ge­stal­ten – DLR ver­öf­fent­licht Open-Sour­ce-Ana­ly­se-Soft­ware

Energiesystem der Zukunft (Symbolbild)
Ener­gie­sys­tem der Zu­kunft (Sym­bol­bild)
Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Energiesystem der Zukunft (Symbolbild)

Er­neu­er­ba­re Ener­gi­en sind Chan­ce und Her­aus­for­de­rung für das Ener­gie­sys­tem. Das DLR-Si­mu­la­ti­ons­mo­dell AMI­RIS bie­tet Ent­schei­dungs­hil­fe, wel­che Rah­men­be­din­gun­gen für ei­ne nach­hal­ti­ge und er­folg­rei­che Ener­gie­po­li­tik not­wen­dig sind.
  • Mit AMIRIS hat das DLR ein Simulationsmodell des Strommarkts entwickelt. Im Zentrum stehen die Akteure des Strommarkts und ihr Verhalten.
  • Das Modell dient als Entscheidungshilfe. Es kann die vorausschauende Umgestaltung des Strommarkts unterstützen – angesichts der Herausforderungen eines steigenden Anteils erneuerbarer Energien.
  • Das DLR stellt das Simulationsmodell als Open-Source-Anwendung zur Verfügung. Dies ermöglicht eine große Transparenz der zugrundeliegenden Annahmen sowie eine gemeinsame Weiterentwicklung.
  • Schwerpunkte: Energie, Digitalisierung, Energiewende

Mit dem steigenden Anteil erneuerbarer Energien und den damit verknüpften Herausforderungen kommen die historisch gewachsenen politischen Rahmenbedingungen des Energiemarkts an ihre Grenzen. Das Energiemarktdesign – also die wirtschaftlichen und regulatorischen Grundlagen – müssen überdacht und neue Maßnahmen diskutiert werden. Das Ziel dieses Prozesses ist es, ein Energiesystem zu schaffen, das stabil und fit für die Herausforderungen der Zukunft ist. Das am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte Simulationsmodell des Strommarkts AMIRIS kann hier unterstützen: als Entscheidungshilfe, um den Strommarkt vorausschauend umzugestalten und die notwendigen Rahmenbedingungen zu schaffen.

Simulation als Entscheidungshilfe für erfolgreiche und nachhaltige Energiepolitik

AMIRIS ermöglicht es, das Verhalten der Akteure unter unterschiedlichen energiepolitischen Regularien zu untersuchen. So lassen sich die Rahmenbedingungen herausfinden, die eine wirksame und wirtschaftliche Energiepolitik ermöglichen. Die vom DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme entwickelte Modellierungssoftware ist nun als Open-Source-Software veröffentlicht worden. Speziell Unternehmen der Energiewirtschaft und Forschungseinrichtungen, die sich mit energiewirtschaftlichen Fragen befassen, können von ihr profitieren und sie gemeinsam mit dem DLR weiterentwickeln.

Im Zentrum: Akteure des Strommarkts und ihr Verhalten

Das Verhalten der Akteure am Energiemarkt steht im Zentrum von AMIRIS (Agent-based Market model for the Investigation of Renewable and Integrated energy Systems). „Die Marktakteure verfolgen ihre eigenen Interessen und sind vielfältigen Unsicherheiten ausgesetzt. Deshalb verhalten sie sich nicht immer so, wie es für das Gesamtsystem optimal wäre“, beschreibt Kristina Nienhaus, Gruppenleiterin in der Abteilung Energiesystemanalyse. „Damit Förderinstrumente und Rahmenbedingungen funktionieren, müssen sie sich daher stärker am Verhalten der Marktteilnehmenden orientieren. Bisherige Energiesystemmodelle greifen hier in der Regel zu kurz.“

Rahmenbedingungen für Energiewende schaffen

Bisher lag der Schwerpunkt bei der Umgestaltung des Strommarkts darauf, die erneuerbaren Energien optimal in das Gesamtsystem zu integrieren. Jetzt besteht die Herausforderung darin, das Energiesystem bei hohen Anteilen erneuerbarer Energien auch stabil zu halten. Stimmen die Rahmenbedingungen, verhalten sich Akteure so, wie sie es im Idealfall tun sollten. Bisherige Erfahrungen haben gezeigt, dass energiepolitische Instrumente nicht immer so wirksam sind, wie beabsichtigt. „Der akteurs-basierte Ansatz hilft uns dabei, aus den Handlungsoptionen und -mustern der Akteure sowie aus ihrer Interaktion untereinander bessere Rückschlüsse auf ihr Verhalten zu ziehen“, erklärt DLR-Forscherin Nienhaus. So ermöglicht AMIRIS Aussagen zum Einsatz von Kraftwerken und Optionen zur Flexibilisierung wie Speichern, zu Entwicklungen beim Strompreis, zu Erlöspotenzialen einzelner Technologien, den Kosten der Stromerzeugung oder zu CO2-Emissionen.

Mehr Transparenz und Kooperation durch Open Source

AMIRIS dient als Entscheidungshilfe und kann die vorausschauende Umgestaltung des Strommarkts unterstützen. Die Entwicklerinnern und Entwickler wollen dabei möglichst transparent vorgehen: „Wir veröffentlichen das Modell als Open-Source-Software, um es gemeinsam mit Einrichtungen, die ähnliche Forschungsinteressen haben, noch leistungsfähiger zu machen“, sagt Nienhaus. „Wir wollen uns bei der Arbeit zusehen lassen. Durch größtmögliche Transparenz erhoffen wir uns, dem Modell eine noch höhere Qualität zu verleihen.“

Release-Workshop AMIRIS:

Für Interessierte bietet das DLR am 23. Februar 2022 einen Release-Workshop an, bei dem weitere Hinweise zur Installation und Anwendung von AMIRIS gegeben werden. Nähere Informationen zum Programm und zur Anmeldung hier.

Kontakt
  • Denise Nüssle
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    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

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    Fax: +49 711 6862-636
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  • Dipl.-Vw. Kristina Nienhaus
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