Idee

Das LLEC – Reallabor für ein zukunftsfähiges Energiesystem

Mit Blick auf den wachsenden Anteil stark fluktuierender Energiequellen wie Wind- und Solarenergie und der zunehmenden Elektrifizierung stellen sich neue Herausforderungen hinsichtlich der Integration dieser Energien in ein zukünftiges Energiesystem. Ein solches Energiesystem wird sich zunehmend aus kleineren, dezentralen Energieanlagen im Kilowatt- oder Megawattbereich zusammensetzen. In einem solchen System werden dabei „consumers“, also Verbraucherinnen und Verbraucher, zu sogenannten „prosumers“ (eine Kombination aus dem englischen „producer“ und „consumer“). Das bedeutet, dass solche Anlagen zeitweise Energie erzeugen und zeitweise Energie verbrauchen. Die Energieflüsse sind dadurch deutlich komplizierter und es bedarf technischer Lösungen zur Speicherung von Energie, um kurzfristige, mittelfristige oder sogar saisonale Unterschiede zwischen Produktion und Verbrauch von Energie auszugleichen. Vor allem durch die Notwendigkeit der Speicherung von Energie entstehen energetische Umwandlungsverluste, welche durch die so genannte Sektorkopplung – die enge Verknüpfung verschiedener Energieerzeugungsanlagen und Energieformen – minimiert werden können. Dies setzen wir im Living Lab Energy Campus (LLEC) um, indem wir die Sektoren Wärme, Strom und chemische Energiespeicher durch lernfähige und vorausschauende Regelungsstrategien optimal miteinander verbinden.

Das Forschungszentrum Jülich entwickelt seit vielen Jahren wissenschaftlich-technische Lösungen im Bereich der Energieforschung. Mit dem 2018 gegründeten LLEC wird aktuell ein Reallabor geschaffen, welches die Voraussetzungen einer Energiesystemtransformation auf dem eigenen Campus unter realen Bedingungen testet. Die Liegenschaft des Forschungszentrums Jülich bietet ideale Voraussetzungen, sich zu einer der weltweit führenden Entwicklungsplattformen für ein dezentral organsiertes und regenerativ ausgerichtetes Energieversorgungssystem zu entwickeln. Möglich macht dies die weltweit führende Position im Bereich alternativer Energieerzeugungstechnologien, beispielsweise im Bereich der Photovoltaik und der elektrochemischen Energiespeicherung von Wasserstofftechnologien. Aber auch die Expertise beim Betrieb großtechnischer Anlagen für mittlerweile über 7.000 Mitarbeiter:innen begünstigt das Projektvorhaben zu einem großen Teil. Aufgrund der baulichen Struktur als eine in sich abgeschlossene Liegenschaft, die bereits vorhandenen Netzinfrastrukturen sowie die vielfältigen Verbraucherinnen und Verbraucher auf dem Campus können alle Szenarien einer zukünftigen urbanen Energieversorgung abgebildet werden.

Hierzu arbeiten mehr als zehn verschiedene Institute und Organisationseinheiten auf eine neue interdisziplinäre Art und Weise eng zusammen und leisten so einen wesentlichen Beitrag zu den gesellschaftlichen Herausforderungen zukünftiger Energiesysteme.