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Institut für Energie- und Klimaforschung

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BioSC Kompetenzplattform Transform2Bio: Integrierte Transformationsprozesse und deren regionale Implementierung – Strukturwandel von fossiler Ökonomie zur Bioökonomie

Um das Wohlergehen heutiger und zukünftiger Generationen zu sichern ohne die ökologischen Grenzen der Erde zu überschreiten, sind grundlegende Transformationen erforderlich. Durch die jüngste Entscheidung der Bundesregierung zum Kohleausstieg wird im Rheinischen Revier ein Strukturwandel eingeleitet, der die einzigartige Chance bietet, dessen sozio-technische Dynamiken zu analysieren und regionale Implementierungsoptionen hin zu einer regional-zusammenhängenden nachhaltigen Bioökonomie zu gestalten. Im Rahmen des multidimensionalen Ansatzes wird darüber hinaus ein interaktives Stakeholder-Netzwerk, das Stakes2Bio Lab, etabliert. Mehr: BioSC Kompetenzplattform Transform2Bio: Integrierte Transformationsprozesse und deren regionale Implementierung – Strukturwandel von fossiler Ökonomie zur Bioökonomie …

Helmholtz Initiative Climate Adaptation and Mitigation: Two Sides of the same Coin (HI-CAM)

Das Vorhaben bündelt die HGF-Expertise in den Forschungsbereichen Energie und Klima. Es zielt darauf ab, wissenschaftlich basierte Handlungsempfehlungen für Entscheidungsträger in Politik und Forschung zu formulieren. Die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Stakeholdern ist in drei Cluster aufgeteilt: (1) Climate Adaptation, (2) Climate Mitigation und (3) Communication. Der Fokus hier liegt auf dem Cluster Climate Mitigation, welches sich auf die Entwicklung von Energieszenarien für ein C-neutrales Deutschland in 2050 konzentriert. Mehr: Helmholtz Initiative Climate Adaptation and Mitigation: Two Sides of the same Coin (HI-CAM) …

Helmholtz School for Data Science in Life, Earth and Energy (HDS-LEE)

Die interdisziplinäre Graduiertenschule HDS-LEE (Helmholtz School for Data Science in Life, Earth and Energy) bezweckt die Ausbildung der nächsten Generation von Daten-wissenschaftler*innen in engem Kontakt mit Anwendungen in den Bio-, Geo- und Energiewissenschaften. Die beteiligten Doktoranden im IEK-STE arbeiten an der Schnittstelle von Statistik, Informatik und Energiesystemanalyse. Sie verarbeiten und analysieren große heterogene Zeitreihen aus dem Stromnetzbetrieb, aus Energiemärkten und aus der Energiemeteorologie, um den Betrieb zukünftiger Energiesysteme zu verbessern. Mehr: Helmholtz School for Data Science in Life, Earth and Energy (HDS-LEE) …

Kollektive nichtlineare Dynamik komplexer Stromnetze (CoNDyNet2)

Das Projekt CoNDyNet untersucht grundlegende Aspekte der Stabilität, Ausfallsicherheit und Effizienz zukunftsfähiger Stromnetze. Die beteiligten Institute verbinden Grundlagenforschung aus dem Bereich der dynamischen Systeme und Netzwerkwissenschaften mit Laborexperimenten, Szenarioanalysen und industriellen Anwendungen. IEK-STE analysiert dabei Fragen der Spannungsstabilität und N-x-Sicherheit und analysiert empirische Daten Netzbetrieb und Zeitreihen statistisch. Mehr: Kollektive nichtlineare Dynamik komplexer Stromnetze (CoNDyNet2) …

Ökonomie des Klimawandels - Verbundprojekt: Nachhaltige Transformation des Energiesystems durch gemeinschaftsbasierte Aktivitäten (REsCO)

In Deutschland wurde vieles unternommen, um das Energiesystem in ein nachhaltiges umzuwandeln. Jedoch deutet einiges darauf hin, dass Deutschland im Rahmen der Energiewende festgelegte Ziele verfehlen wird. Insbesondere im Sektor „private Haushalte“ verläuft die Entwicklung langsamer als erhofft. In diesem Projekt werden neue Erkenntnisse herausgearbeitet, die zeigen, inwieweit bzw. wie durch die Berücksichtigung des sozialen Kontextes, private Haushalte zu einer aktiveren Teilnahme an einer Transformation des Energiesystems bewegt werden können. Mehr: Ökonomie des Klimawandels - Verbundprojekt: Nachhaltige Transformation des Energiesystems durch gemeinschaftsbasierte Aktivitäten (REsCO) …

Kompetenz-Zentrum „Virtuelles Institut - Strom zu Gas und Wärme“ (KoVI SGW)

Das Kompetenz-Zentrum „Virtuelles Institut - Strom zu Gas und Wärme“ bündelt die Kompetenzen verschiedener Forschungseinrichtungen aus NRW, um sektor-übergreifende Flexibilitätsoptionen im zukünftigen Energiesystem zu erforschen. Hierbei werden unterschiedliche Power-to-X-Technologien analytisch und anhand einer gemeinsam betriebenen experimentellen Demonstrationsanlage untersucht. Zudem werden übergeordnete Analysen vorgenommen, in denen die Flexibilitätsoptionen im Spannungsfeld von Netzen, System und Markt bewertet werden. Im Mittelpunkt der Arbeiten von IEK-STE stehen lebenszyklus- und prozessketten-basierte Analysen von Umwelteinwirkungen und Kosten. Mehr: Kompetenz-Zentrum „Virtuelles Institut - Strom zu Gas und Wärme“ (KoVI SGW) …

Virtuelles Institut Smart Energy (VISE): Entwicklung digitaler Geschäftsmodelle bei dezentraler Energieversorgung – Haushalte

Energieversorger und Energiedienstleister haben nur wenige Informationen zu den Determinanten des Energienachfrageverhaltens ihrer Kunden, insbesondere der Haushalte. Eine detaillierte Analyse dieser Erwartungen und Anforderungen von privaten Energienachfragern ist die Voraussetzung für eine erfolgreiche Technikdiffusion und bildet die Grundlage für die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle. Das Projekt dient der Analyse von Investitions- und Nutzungsbereitschaften von privaten Haushalten. Mehr: Virtuelles Institut Smart Energy (VISE): Entwicklung digitaler Geschäftsmodelle bei dezentraler Energieversorgung – Haushalte …

Energiesystemintegration – Modelle für die Energiesysteme der Zukunft (ESI), 2017 - 2020

Die Herausforderung der Energiewende erfordert unter anderem eine intelligente Vernetzung der verschiedenen Komponenten unserer Energiesysteme. Das sektorenübergreifende Zusammenwirken zwischen den einzelnen Energiesystemkomponenten, beispielsweise den Erzeugern, den Speichermöglichkeiten, den Verbrauchern und verschiedenen Transportsystemen, sind bisher nur unzureichend berücksichtigt. Aus diesem Grund konzentriert sich das Projekt Energiesystemintegration im Kern auf die technologischen und ökonomischen Wechselwirkungen der Energiesystemkomponenten. Ziel des Forschungsprojektes ist es, ein umweltverträgliches, ressourceneffizientes, flexibles und gleichzeitig stabiles Energiesystem der Zukunft zu gestalten. Eine Besonderheit des Projekts ist die Integration von Prozessen der metallverarbeitenden, zementverarbeitenden und petrochemischen Industrie. Mehr: Energiesystemintegration – Modelle für die Energiesysteme der Zukunft (ESI), 2017 - 2020 …

Erforschung, Validierung und Implementierung von Power-to-X-Konzepten (Kopernikus P2X)

Im Kopernikus-Projekt „Power-to-X“ werden Technologien entwickelt und bewertet, die Strom aus erneuerbaren Quellen in stoffliche Energiespeicher, Energieträger und energieintensive Chemieprodukte umwandeln. Damit kann diese Energie in Form von maßgeschneiderten Kraftstoffen für Kraftfahrzeuge oder in verbesserten Kunststoffen und Chemieprodukten mit hoher Wertschöpfung genutzt werden und so den Einsatz von fossilen Rohstoffen deutlich reduzieren. Ein Konsortium aus 18 Forschungseinrichtungen, 27 Industrieunternehmen sowie drei zivilgesellschaftlichen Organisationen entwickelt innerhalb von zehn Jahren neue Technologien bis zur industriellen Reife entwickeln und damit zum Umbau des Energiesystems beitragen. Mehr: Erforschung, Validierung und Implementierung von Power-to-X-Konzepten (Kopernikus P2X) …

Publikationen

Abgeschlossene Projekte

IEK-STE war an einer Vielzahl von Projekten im Bereich der Energiesystemforschung beteiligt. Mehr: Abgeschlossene Projekte …


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