Forschungsprojekt CAMS2_73

Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) Solarstrahlungsservice (CRS)

Förderlogo Europäisches TZEntrum für mittelfristige Wettervorhersagen
Credit:

ECMWF

Copernicus, das Erdbeobachtungsprogramm der Europäischen Union, bietet Services für verschiedene Umweltthemen an, um den Zustand der Erde zu beschreiben. Die Solarstrahlungsservices dienen dem Zweck, die europäischen und nationalen Ziele der Energiewende zu unterstützen und mittels ihrer Open Data-Politik öffentliche sowie kommerzielle Anwendungen in der Planung, Überwachung, Effizienzsteigerung und Integration der Solarenergie in die Energieversorgungsnetze zu erleichtern.

Forschungsprojekt CAMS2_73

 

Laufzeit

Juli 2021 bis Dezember 2024

Förderung durch

Europäische Kommission/Europäisches Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen (ECMWF)

Projektbeteiligte

  • Institut für Vernetzte Energiesysteme
  • Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum
  • Institut für Solarforschung
  • Armines, Frankreich
  • Finnisches Meteorologisches Institut (FMI), Finnland
  • Transvalor S.A., Frankreich

Der Copernicus Dienst zur Überwachung der Atmosphäre (CAMS) wird vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF) im Auftrag der Europäischen Kommission implementiert. Die operativen Services des Programms umfassen globale Reanalysen und Vorhersagen der Atmosphärenzusammensetzung (Treibhausgase, reaktive Gase, Ozon und Aerosole), Luftqualitätsanalysen und -prognosen zu Spurengasen und Feinstaub, Informationen zur Politikberatung in den Bereichen Gesundheit und Luftqualität, Solar- und UV-Strahlungsinformationen für Nutzer aus der Solarenergie und dem Gesundheitssektor sowie Daten zu Treibhausgas-Flüssen, Klima-Antrieben und Emissionen.

Das DLR hat die Entwicklung und Implementierung von Solarstrahlungsservices während der präoperativen Projekte „Monitoring Atmospheric Composition and Climate“ (MACC) geleitet sowie anschließend die Federführung für die Solarstrahlungsservices in CAMS-72 und nun CAMS2_73 übernommen. Im aktuellen CAMS2_73-Projekt liegt nun der Fokus des Instituts auf der Service-Ausweitung in andere Regionen der Welt und der Vorbereitung für die Satelliten der Meteosat Third Generation (MTG) mit ihren verbesserten Beobachtungsmöglichkeiten. Ziel des Vorhabens ist zudem die qualitätskontrollierte Bereitstellung von Solarstrahlungsdaten aus Satellitenmessungen, die Weiterentwicklung der Services durch Forschung und Entwicklung und die Unterstützung der Anwender. Im Detail umfasst dies die Bereitstellung der CAMS Clear Sky- und All Sky-Strahlungsservices sowie die regelmäßige Überwachung der Eingangs- und Ausgangsparameter und die Ausweisung der Services auf den Sichtbereich der HIMAWARI-Satelliten in Asien und Australien und die Vorbereitung der Servicekette für die Meteosat Third Generation (MTG). Ferner werden Empfehlungen zur Verbesserung von Algorithmen und Prozessoren basierend auf Feedback von Nutzern und eigenen Bewertungsergebnissen erarbeitet und eine spezialisierte Nutzerunterstützung durch die wissenschaftlichen Experten bereitgestellt.

Die wissenschaftlichen Mitarbeiter des Instituts arbeiten dafür u.a. an der Weiterentwicklung der Services mit Schwerpunkt auf der optimalen Nutzung wolkenphysikalischer Parameter für die quantitative Bestimmung der Einstrahlung und nutzen dazu zum Beispiel den APOLLO Next Generation Algorithmus des DLR zur Ableitung von Wolkenparametern.

Abteilungen, Forschungsgruppen und Handlungsfelder mit Bezug zum Projekt CAMS2_73

Abteilung

Energiesystemanalyse

Entscheidungen in der Energiewirtschaft, Energiepolitik und Energieforschung haben weitreichende und langwirkende Folgen. Durch vorausschauendes aktives Handeln können Chancen neuer Technologien rechtzeitig erkannt und mögliche negative Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft minimiert werden. Voraussetzung für ein solches Handeln ist systemanalytisches Wissen, welches wir sektorenübergreifend bis hin zur globalen Ebene und basierend auf unterschiedlichen Methoden bereitstellen.

Forschungsgruppe

Energiemeteorologie

Die Forschungsgruppe Energiemeteorologie analysiert, wie sich verschiedene Beobachtungssysteme und numerische Modelle methodisch optimieren lassen. Dazu betreiben wir eigene Messnetze zur boden- und satellitengestützten Erhebung energiemeteorologischer Daten, um optimale Informationen für die Energieversorgung bereitzustellen.

Handlungsfeld

Ausgleich von Energieangebot und -nachfrage

Die Gleichzeitigkeit von Stromerzeugung und -verbrauch ist die Basis für ein stabiles Energiesystem. Weil die dominierenden erneuerbaren Energien im Stromsystem jedoch stark wetterabhängig – und damit nicht zeitunabhängig verfügbar – sind, müssen wir gänzlich neue Konzepte der Systemregelung entwickeln, um Bedarf und Verfügbarkeit in Einklang zu bringen.