Forschungsprojekt SYSTOGEN100

Vollständige Orchestrierung der Systemkomponenten für eine effiziente grüne Wasserstoff-Infrastruktur (SYstemischer Ansatz für STOrage und GENeration)

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BMBF

Zur Umsetzung der nationalen Wasserstoffstrategie hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) drei Wasserstoff-Leitprojekte gestartet. Das Institut für Vernetzte Energiesysteme des DLR arbeitet im Projekt SYSTOGEN100 an der anwendungsnahen, ganzheitlichen Zusammensetzung der notwendigen Komponenten für eine effiziente Infrastruktur zur Herstellung von „grünem“ Wasserstoff. Die Ergebnisse dienen dem Leitprojekt H2Giga, welches über 130 Institutionen aus Wirtschaft und Wissenschaft in insgesamt fast 30 eigenständig arbeitenden Verbünden bündelt.

Forschungsprojekt SYSTOGEN100

 

Laufzeit

Mai 2021 bis März 2025

Förderung durch

Bundesministerium für Bildung und Forschung

Projektbeteiligte

  • Institut für Vernetzte Energiesysteme
  • Entwicklungsagentur Region Heide AöR
  • Fachhochschule Westküste
  • Fichtner IT Consulting GmbH
  • meteolytix GmbH
  • Tachycon GmbH

Ziel des Projekts ist die Orchestrierung von Energiesystemen mit Elektrolyseuren. Mit Orchestrierung versteht sich die Auslegung, Finanzierung und der Betrieb dieser Energiesysteme. Das Projekt adressiert die unterschiedlichen kundenspezifischen Anforderungen an Wasserstoff sowie wasserstoffbasierten Energieprodukten und -dienstleistungen und hat zum Ziel, eine Auslegung der Komponenten sowie eine Steuerungsplattform zu entwickeln und damit eine langfristige Investitionssicherheit für die Finanzierung zu schaffen.

Für die Auslegung und Betriebsoptimierung wird ein von der Steuerungsplattform unabhängig einsetzbares Modell entwickelt. Zusätzlich wird ein bestehendes Finanzierungsinstrument um Produkte für großskalige Elektrolysesysteme erweitert. Für diese Modellentwicklungen ist eine Vielzahl an Eingangsdaten notwendig, welche zuvor aggregiert, analysiert und ausgewertet werden müssen. Zudem spielen sowohl für eine langfristige Auslegungsentscheidung als auch für eine kurzfristige Betriebsfahrweise Prognosen eine entscheidende Rolle. Die entwickelte Softwareplattform zur Betriebssteuerung soll im Rahmen einer Funktionsmustervalidierung im Projektverlauf demonstriert werden. Da wasserstoffbasierte Energiesysteme in Bezug auf die heutige Regulatorik noch keine hinreichende Berücksichtigung finden, werden im Projekt Handlungsempfehlungen für die Transformation des rechtlichen Rahmens entwickelt.

Das Institut für Vernetzte Energiesysteme entwickelt mit seiner Abteilung Energiesystemtechnologie Algorithmen und Methoden zur Auslegungs- und Betriebsoptimierung. In diesem Zusammenhang werden Lastprognosemethoden entwickelt und Unsicherheitsuntersuchungen durchgeführt, die für die Planbarkeit des orchestrierten Betriebs sowie zur Skalierung von Einzelsystemkomponenten erforderlich sind. Mit seiner Abteilung Energiesystemanalyse erforscht das Institut die Übertragbarkeit der Ergebnisse und setze diese in den nationalen Kontext. In beiden Abteilungen kann auf die Methoden- und Modellentwicklung aus bestehenden Projekten, wie beispielsweise ENaQ oder KEROSyN100, aufgebaut werden.

Abteilungen, Forschungsgruppen und Handlungsfelder mit Bezug zum Projekt SYSTOGEN100:

Abteilung

Energiesystemtechnologie

Die Abteilung Energiesystemtechnologie fokussiert sich auf die Interaktion zwischen systemrelevanten Technologien innerhalb dezentraler vernetzter Strukturen, insbesondere auf der Nieder- und Mittelspannungsebene.

Abteilung

Energiesystemanalyse

Die Abteilung Energiesystemanalyse generiert systemanalytisches Wissen, welches wir sektorenübergreifend bis hin zur globalen Ebene und basierend zum Teil auf eigenentwickelten Methoden und Modellierungstools bereitstellen.

Handlungsfeld

Strategien für nachhaltige Energiesysteme

Die Energiewende ist ein dynamischer Prozess, der fortlaufend an neue Einflüsse wie technische Innovationen oder gesellschaftlich ausgehandelte Rahmenbedingungen angepasst werden muss.

Forschungsgruppe

Energiemanagement

Die Forschungsgruppe Energiemanagement entwickelt Methoden und Strategien, um den Betrieb und die Auslegung zukünftiger Energiesysteme Hand in Hand zu optimieren.

Forschungsgruppe

Energiesystemmodellierung

In der Energiesystemmodellierung entwickeln wir Methoden und Lösungen für die Planung zukünftiger Energieinfrastrukturen. Im Zentrum steht dabei die Frage, welchen Beitrag verschiedene Technologien zu nachhaltigen, zuverlässigen und kostengünstigen Energiesystemen leisten können.

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.

Kontakt

Dr. Sunke Schlüters

komm. Gruppenleiter
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Vernetzte Energiesysteme
Energiesystemtechnologie
Carl-von-Ossietzky-Straße 15, 26129 Oldenburg