Forschungsprojekt DestinE: Destination Earth Use Case Energy Systems
Bereitstellung von Werkzeugen und Anleitungen zur Unterstützung der europäischen Übertragungsnetzbetreiber bei der Verbesserung der Modellierung des Energiesystems
Im Zuge der Defossilierung unserer Stromversorgung sowie durch die Elektrifizierung von Wärme und Verkehr steigt europaweit der Bedarf an Lösungen, witterungsabhängige erneuerbare Energie in eine verlässliche Stromversorgung einzubinden. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist die Berücksichtigung klima- und wetterbasierter Unsicherheiten in der Modellierung von Energiesystemen. Jedoch weisen bestehende Klimainformationssysteme meist nur eine geringe regionale Genauigkeit auf, was die Vorhersage von Veränderungen sowohl auf kurzen als auch auf langen Zeitskalen erschwert. Vor diesem Hintergrund hat die Europäische Union im Jahr 2021 mit Destination Earth (DestinE) eine ehrgeizige Initiative ins Leben gerufen, bei der es um die Erstellung digitaler Zwillinge unseres Planeten geht. Um eine nahtlose Verschmelzung von Echtzeitbeobachtungen und hochauflösenden Vorhersagen und Projektionen zu ermöglichen, sollen im Projektverlauf zwei verschiedene digitale Nachbildungen des hochkomplexen Erdsystems erstellt werden: eine für wetterbedingte und geophysikalische Extreme, die andere für die Anpassung an den Klimawandel. Beide dienen dem Ziel, unsere Kenntnisse über das Erdklima und dessen Interaktion mit anderen, das menschliche Handeln und Leben betreffenden Sektoren wie Landwirtschaft, Wasserversorgung oder Energie zu verbessern. Das soll helfen, Katastrophen besser vorherzusagen und letztlich politische Entscheidungsträger bei der Bewältigung klimabedingter Veränderungen zu unterstützen.
Forschungsprojekt DestinE: Destination Earth Use Case Energy Systems | |
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Laufzeit | Januar 2023 bis Oktober 2024 |
Förderung durch | Europäische Kommission/Europäisches Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen (ECMWF) |
Projektbeteiligte | - DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme
- Renewable Grid Initiative
- Universität Aarhus
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Innerhalb des DestinE-Gesamtvorhabens setzen Fachleute aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen mehrere Teilprojekte um. So steht der "DestinE Use Case Energy Systems" in direktem Zusammenhang mit der im Mai 2022 beschlossenen EU-Initiative RePowerEU, die die Abhängigkeit von russischen fossilen Brennstoffen beenden und die Transformation der europäischen Energieversorgung beschleunigen soll. Diese Initiative hat unter anderem Einfluss auf die Netzplanungs- und -betriebsstellen in Europa. So erhöht der steigende Anteil volatiler erneuerbarer Energien im Stromversorgungssystem die Anfälligkeit für meteorologische Variabilität. Zum einen formuliert dies neue Anforderungen an den Betrieb des Stromnetzes, zum anderen erfordert es hinsichtlich der Auslegung zukünftiger Energiesysteme die Einbeziehung von Informationen über den Klimawandel in die Entscheidungsprozesse.
Anlagen zur Erzeugung, Übertragung oder Speicherung von Strom haben in der Regel eine Lebensdauer von 20 bis 80 Jahren. In diesem Zeitraum können sich die meteorologischen Bedingungen je nach dem Verlauf des Klimawandels erheblich verändern. Für den „DestinE Use Case Energy Systems“ fokussiert sich das Institut für Vernetzte Energiesysteme daher auf die Modellierung und Simulation von Energiesystemen, insbesondere auf die Integration hochaufgelöster Klima- und Wetterinformationen in die Modellierung von Energiesystemen in einem einzigen Workflow.
Das Hauptziel ist, ein umfassendes Verständnis der kontinentalen und regionalen Energiesysteme und ihrer Wechselwirkungen mit der sich wandelnden Umwelt zu entwickeln. Über spezialisierte Software und Algorithmen werden Prognosen und Szenarien erstellt, die dazu beitragen sollen, optimierte Strategien zur Energieerzeugung und -verteilung zu entwickeln. Im Ergebnis dieser Arbeiten soll ein anwendungsorientiertes Tool stehen, das es europäischen Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber ermöglicht, ihre Systeme zielgerichtet auf die zu erwartenden Bedingungen auszurichten. Auf diese Weise soll ein wertvoller Beitrag zur Erreichung der von EU-Parlament und Mitgliedstaaten definierten politischen Ziele geleistet werden.
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