Multikriterielle Optimierung: Auswirkungen von Recyclingpotentialen, kritischen Rohstoffen und Lieferkettenrisiken auf die Energiewende

Description: Hauptziel ist es zu untersuchen wie sich die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe - und deren Versorgungsrisiko sowie Recycling-Potenzial - auf mögliche Umsetzungspfade für die deutsche Energiewende auswirkt. Zu diesem Zweck werden die Rohstoffverfügbarkeiten sowie deren Bedarfe für Energiewende relevante Technologien in das Energiesystemmodell REMix integriert, um robuste Transformationspfade identifizieren zu können. Das heißt, der zukünftige Rohstoffbedarf wird in einem Modell für die Energiesystemplanung explizit bei der Optimierung berücksichtigt. Für die Ergebnisse kann erwartet werden, dass die sich aus der Modellierung ergebenden Energiesysteme resilienter beispielsweise gegenüber gestörten Lieferketten sind, wenn die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe modellierte Entscheidungen beeinflusst. Dabei wird das Design zukünftiger Energiesysteme nicht nur auf die zu erwartenden Versorgungskosten, sondern im Zuge einer Mehrzieloptimierung auch bezüglich Versorgungsrisiko und Rohstoffkritikalität ausgelegt. Dieser Aspekt ist von besonderer Relevanz, da sich somit erstmals das Zieldreieck der Energieversorgung aus Kosteneffizienz, Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit in der Zielfunktion eines Energiesystemmodells wiederspiegelt. Um den Berechnungsaufwand einer solch komplexen Simulation in einem angemessenen Rahmen zu halten, ist die Entwicklung einer intelligenten Methode zur Erforschung von Kompromisslösungen (Pareto-Fronten) zentraler Teil des Vorhabens. Weiterhin wird ein visuelles Analysewerkzeug entwickelt und angewendet, um den Praxistransfer in Form der Unterstützung von Entscheidungsprozessen in Politik und Energiewirtschaft zu verbessern.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Energiewende ? Rohstoffkritikalität ? Energieversorgung ? Kritischer Rohstoff ? Energiesystem ? Energiewirtschaft ? Recyclingpotenzial ? Modellierung ? Rohstoffreserve ? Kosteneffizienz ? Transformation ? Entscheidungsprozess ? Rohstoffbedarf ? Lieferkette ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (Mitwirkende)
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für vernetzte Energiesysteme, Abteilung Energiesystemanalyse Stuttgart (Betreiber*in)
• Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (Mitwirkende)
• GAMS Software GmbH (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität Konstanz, Fachbereich Informatik und Informationswissenschaften, Arbeitsgruppe Datenbanken, Datenanalyse und Visualisierung (Mitwirkende)

Time ranges: 2022-09-01 - 2025-08-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Multicriteria Optimization: Impacts of recycling potentials, critical raw materials and supply chain risks on the energy transition
  Description: The main objective is to investigate how the availability of critical raw materials – and their supply risk and recycling potential – affects possible implementation paths for the German Energiewende. For this purpose, the availability of raw materials and their requirements for technologies relevant to the energy transition are integrated into the REMix energy system model in order to be able to identify robust transformation paths. This means that the future demand for raw materials is explicitly taken into account in the optimization process in a model for energy system planning. For the results, it can be expected that the resulting energy systems from the modeling will be more resilient to, for example, disrupted supply chains when the availability of critical raw materials influences modeled decisions. In this context, the design of future energy systems is not only based on the expected supply costs, but also with respect to supply risk and raw material criticality in the course of a multi-objective optimization. This aspect is of particular relevance, as it is the first time that the energy supply target triangle of cost efficiency, supply security and sustainability is reflected in the objective function of an energy system model. To keep the computational effort of such a complex simulation within reasonable limits, the development of an intelligent method to explore trade-off solutions (Pareto fronts) is a central part of the project. Furthermore, a visual analysis tool will be developed and applied to improve the transfer to practice in the form of support for decision-making processes in politics and the energy industry. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1119696

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.46
• Findability: 0.51

  • Title: 0.00
  • Description: 0.06
  • Identifier: false
  • Keywords: 1.00
  • Spatial: RegionIdentified (1.00)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 1 times.