<p> <p>Dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien an der Bruttostromerzeugung steht ein Rückgang der konventionellen Stromerzeugung gegenüber. Erneuerbare Energien wie Wind, Sonne und Biomasse sind zusammen inzwischen die wichtigsten Energieträger im Strommix und sorgen für sinkende Emissionen.</p> </p><p>Dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien an der Bruttostromerzeugung steht ein Rückgang der konventionellen Stromerzeugung gegenüber. Erneuerbare Energien wie Wind, Sonne und Biomasse sind zusammen inzwischen die wichtigsten Energieträger im Strommix und sorgen für sinkende Emissionen.</p><p> Zeitliche Entwicklung der Bruttostromerzeugung <p>Die insgesamt produzierte Strommenge wird als <em><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromerzeugung">Bruttostromerzeugung</a></em> bezeichnet. Sie wird an der Generatorklemme vor der Einspeisung in das Stromnetz gemessen. Zieht man von diesem Wert den Eigenverbrauch der Kraftwerke ab, erhält man die <em>Nettostromerzeugung</em>.</p> <ul> <li>In den Jahren 1990 bis 1993 nahm die Bruttostromerzeugung ab, da nach der deutschen Wiedervereinigung zahlreiche, meist veraltete Industrie- und Kraftwerksanlagen in den neuen Bundesländern stillgelegt wurden. </li> <li>Seit 1993 stieg die Stromerzeugung aufgrund des wachsenden Bedarfs wieder an. In der Spitze lag der deutsche <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromverbrauch">Bruttostromverbrauch</a> im Jahr 2007 bei 625 Terawattstunden (Milliarden Kilowattstunden). Gegenüber diesem Stand ist der Verbrauch bis heute wieder deutlich gesunken.</li> <li>Im Jahr 2009 gab es einen stärkeren Rückgang in der Stromerzeugung. Ursache dafür war der stärkste konjunkturelle Einbruch der Nachkriegszeit und die folgende geringere wirtschaftliche Leistung (siehe Abb. „Bruttostromerzeugung und Bruttostromverbrauch“). </li> <li>Seit 2017 hat die inländische Stromerzeugung, mit Ausnahme einzelner Jahre, tendenziell abgenommen. Gründe dafür sind ein rückläufiger Stromverbrauch, die Außerbetriebnahme von konventionellen Kraftwerken und mehr Stromimporte.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Abb_Bruttostromerzeugung-verbrauch_2026-05-15.png"> </a> <strong> Bruttostromerzeugung und Bruttostromverbrauch </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Bruttostromerzeugung-verbrauch_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF (66,23 kB)</a></li> </ul> </p><p> Entwicklung des Stromhandelssaldos <p>Importe und Exporte im europäischen Stromverbund gleichen Differenzen zwischen Stromnachfrage und -Stromangebot in den einzelnen Ländern effizient aus. Die Abbildung „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromerzeugung">Bruttostromerzeugung</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromverbrauch">Bruttostromverbrauch</a>“ zeigt, dass die Bruttostromerzeugung in den Jahren 2003 bis 2022 stets größer war als der Verbrauch. Entsprechend wies Deutschland in diesem Zeitraum beim Stromaußenhandel einen Exportüberschuss auf (siehe Abbildung „Stromimport, Stromexport und Stromhandelssaldo“). Im Jahr 2017 erreichte der Überschuss mit 52,5 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/twh">TWh</a> einen Höchststand, damals wurden 8 Prozent der Stromerzeugung exportiert. In den folgenden Jahren ging der Netto-Export zurück. Seit dem Jahr 2023 ist Deutschland wieder Nettoimporteur - mit einem Nettoimport von etwa 19 TWh wurden im Jahr 2025 etwa 4 Prozent des inländischen Stromverbrauchs gedeckt. Der Netto-Stromimport ist Ergebnis des europäischen Strombinnenmarktes, der es im Rahmen der vorhandenen Interkonnektor-Kapazitäten erlaubt, einen grenzüberschreitenden Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch herzustellen und insofern nationale Schwankungen abzufedern. Die inländische Erzeugung hätte in bestimmten Bedarfsfällen zu höheren Kosten geführt als der Import von Strom aus unseren Nachbarländern. </p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_Stromimport-export-Saldo_2026-05-15.png"> </a> <strong> Stromimport, Stromexport, Stromhandelssaldo </strong> Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Stromimport-export-Saldo_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF (90,83 kB)</a></li> </ul> </p><p> Bruttostromerzeugung aus nicht erneuerbaren Energieträgern <p>Die Struktur der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromerzeugung">Bruttostromerzeugung</a> hat sich seit 1990 deutlich geändert (siehe Abb. „Bruttostromerzeugung nach Energieträgern“). Im Folgenden werden die nicht-erneuerbaren Energieträger kurz dargestellt. Erneuerbare Energieträger werden im darauffolgenden Abschnitt näher erläutert. </p> <ul> <li>Der Anteil der Energieträger <em>Braunkohle</em>, <em>Steinkohle</em> und <em>Kernenergie</em> an der Bruttostromerzeugung hat stark abgenommen. 2025 hatten die drei Energieträger zusammen nur noch einen Anteil von 20%. Im Jahr 2000 waren es noch 80 %. Die Kosten für CO2-Emissionszertifikate machen den Betrieb von Kohlekraftwerken zunehmend unwirtschaftlicher.</li> <li>Der Einsatz von <em>Steinkohle</em> zur Stromerzeugung ist gegenüber früheren Jahren deutlich zurückgegangen. Im Jahr 2025 trugen Steinkohlekraftwerke noch etwa 6 % zur gesamten Bruttostromerzeugung bei, im Jahr 2000 waren es noch 25 %.</li> <li>Auch die Stromerzeugung aus <em>Braunkohle</em> verringerte sich in den letzten Jahren deutlich. 2025 lag die Stromerzeugung aus Braunkohle auf dem niedrigsten Wert seit 1990. Mit nur mehr 74 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/twh">TWh</a> halbierte sich die Stromerzeugung aus Braunkohle innerhalb der letzten 10 Jahre. Ihr Anteil an der Bruttostromerzeugung lag 2025 bei 15 %.</li> <li>Die deutliche Abnahme der <em>Kernenergie</em> seit 2001 erfolgte auf der Grundlage des Ausstiegsbeschlusses aus der Kernenergie gemäß Atomgesetz (AtG) in den Fassungen von 2002, 2011 und 2022. Die Stromerzeugung aus Kernenergie betrug 2023 nur noch einen Bruchteil der Erzeugung von Anfang der 2000er Jahre. Im Frühjahr 2023 wurde die Stromerzeugung aus Kernkraft gemäß AtG vollständig eingestellt.</li> <li>Der Anteil von <em>Mineralöl</em> an der Stromerzeugung hat sich nur wenig geändert und bleibt marginal. Er schwankt seit 1990 zwischen 1 % und 2 % der gesamten Stromerzeugung.</li> <li>Die Stromerzeugung auf Basis von <em>Erdgas</em> lag 2025 höher als im Jahr 2000, insbesondere durch den Zubau neuer Gaskraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung. Der Höhepunkt der Erzeugung wurde im Jahr 2020 erreicht (95 TWh). Nach einem zwischenzeitlichen Rückgang steigt die Erdgasverstromung seit 2024 wieder an. </li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Abb_Bruttostromerzeugung-ET_2026-05-15.png"> </a> <strong> Bruttostromerzeugung nach Energieträgern </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Abb_Bruttostromerzeugung-ET_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF (46,85 kB)</a></li> </ul> </p><p> Bruttostromerzeugung auf Basis von erneuerbaren Energieträgern <p>Der Strommenge, die auf Basis <em>erneuerbarer Energien</em> (Windenergie, Photovoltaik, Wasserkraft, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a>, biogener Anteil des Abfalls, Geothermie) erzeugt wurde, hat sich in den letzten Jahrzehnten vervielfacht. Im Jahr 2023 machte grüner Strom erstmals mehr als 50 % der insgesamt erzeugten und verbrauchten Strommenge aus. Diese Entwicklung setzte sich in den Folgejahren fort, so dass der Anteil erneuerbaren Stroms am <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromverbrauch">Bruttostromverbrauch</a> im Jahr 2025 bei 55,1 % lag.</p> <p>Angestoßen wurde das Wachstum der erneuerbaren Energien maßgeblich durch die Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 (siehe Abb. „Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2025“). Das EEG hat ganz wesentlich zum Rückgang der fossilen Stromerzeugung und dem damit verbundenen Ausstoß von Treibhausgasen beigetragen (vgl. Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/erneuerbare-energien-vermiedene-treibhausgase">Erneuerbare Energien – Vermiedene Treibhausgase</a>“).</p> <p>Die verschiedenen <em>erneuerbaren Energieträger</em> tragen dabei unterschiedlich stark zum Anstieg der Erneuerbaren Strommenge bei.</p> <ul> <li>Die Stromerzeugung aus <em>Wasserkraft</em> war bis etwa zum Jahr 2000 für den größten Anteil der erneuerbaren Stromproduktion verantwortlich. Danach wurde sie von <em>Photovoltaik</em>-, <em>Windkraft</em>- und <em>Biomasseanlagen</em> deutlich überholt. Im Jahr 2025 wurden auf Basis der Wasserkraft nur noch etwa 6 % des erneuerbaren Stroms erzeugt – und ca. 3 % der insgesamt erzeugten Strommenge.</li> <li>In den letzten Jahren stieg die Bedeutung der <em>Windenergie</em> am schnellsten: Im Jahr 2025 wurde knapp die Hälfte (46 %) des erneuerbaren Stroms und etwa 26 % des insgesamt in Deutschland erzeugten Stroms durch Windenergieanlagen an Land und auf See bereitgestellt (siehe Abb. „Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien“).</li> <li>Bemerkenswert ist wegen des starken Zubaus der letzten Jahre zudem die Entwicklung der Stromerzeugung aus <em>Photovoltaik</em>, die im Jahr 2025 bereits 32 % des erneuerbaren Stroms beisteuerte und inzwischen 18 % der gesamten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bruttostromerzeugung">Bruttostromerzeugung</a> ausmacht.</li> </ul> <p>Ausführlicher werden die verschiedenen erneuerbaren Energieträger im Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/10321">Erneuerbare Energien in Zahlen</a>“ beschrieben.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Abb_Stromerzeugung-EE-Jahr-2025_2026-05-15.png"> </a> <strong> Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2025 </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Abb_Stromerzeugung-EE-Jahr-2025_2026-05-15.png">Bild herunterladen</a> (156,96 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Abb_Stromerzeugung-EE-Jahr-2025_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF</a> (43,52 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_Stromerzeugung-EE_2026-05-15.png"> </a> <strong> Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_Stromerzeugung-EE_2026-05-15.png">Bild herunterladen</a> (116,92 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_Stromerzeugung-EE_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF</a> (46,55 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
Für den erfolgreichen Umbau zu einer klimaneutralen Energieversorgung ist eine frühzeitige und abgestimmte Planung der verschiedenen Infrastrukturen entscheidend. Dafür braucht es möglichst einheitliche Annahmen zur künftigen Entwicklung von Energieerzeugung und -verbrauch, sowohl im örtlichen Stromnetz, als auch in Verteilnetzen und Übertragungsnetz. Genau hier setzt das bundesweit einmalige Beteiligungsprojekt „Datenwerkstatt Rheinland-Pfalz: Stromnetz 2045“ des Ministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie und Mobilität an, das ergänzend zu der auf Bundesebene verantworteten Netzentwicklungsplanung stattfindet. In der seit 13. Mai 2024 eröffneten Datenwerkstatt Rheinland-Pfalz wurden für die Energiewende maßgebliche Akteure eingeladen, ihre jeweiligen Planungsdaten zur Energieerzeugung sowie zur Entwicklung der industriellen wie kommunalen Strom-, Wasserstoff- und Wärmebedarfe zusammen zu führen und mit den Planungsannahmen für die Stromnetzplanung abzugleichen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden in die weiteren Planungsprozesse für die Stromnetzentwicklungsplanung im Land und in Konsultationsbeiträge an die zuständige Bundesebene einfließen. Der Abschlussbericht wird am 9. Oktober 2024 vorgestellt und die Werkstattergebnisse in Form eines interaktiven Dashboards über die Website des Klimaschutzministeriums veröffentlicht.
Die zunehmende Integration von dezentralen Erzeugungsanlagen (DEA) und Ladestationen für Elektrofahrzeuge führt zu geänderten Leistungsflüssen im Netz und zur Überlastung der Leitungen. Ausgehend von den kommenden Herausforderungen, wurde das Projekt AC2DC gestartet. Der Fokus liegt auf der Ertüchtigung der Stromnetzinfrastruktur mit DC-Netzen, sowie deren Ausrichtung auf die Einspeisung einer zunehmenden Anzahl DEA und leistungsstarker Verbraucher. Hierzu sind in Phase I ein innovativer DC/DC-Wandler entwickelt und neue Konzepte zur Betriebsführung elektrischer DC-Netzen entworfen worden. In der Phase II werden die Ergebnisse aus Phase I in einem Feldversuch verifiziert. Hierfür werden ein DC/DC-Wandler und ein MMC aufgebaut und getestet. Ein Monitoring-System zur Zustandsüberwachung der Kabel wird entwickelt und zukünftige Materialien für DC-Muffen und Endverschlüssen werden erforscht. Zum anderen werden notwendige Schutzalgorithmen entwickelt und der Einfluss eines DC-Netzes auf die Stromqualität untersucht.
Für effektive Planungsprozesse in elektrischen Netzen ist eine zuverlässige Vorausschau auf die Netzsituation von großer Bedeutung. Ein zentrales Element ist dabei die Vorhersage der vertikalen Netzlast (VNL), die Lastflüsse an den Transformatoren der Umspannung zwischen den Netzebenen als Planungsgröße ermittelt. Diese Prognose bildet eine Eingangsgröße für die Netzzustandsanalyse. Sollte ein Engpass identifiziert werden, kommt es zu Maßnahmen zur Behebung des Netzengpasses wie z.B. Redispatch. Diese lösen in der Folge weitere energiewirtschaftliche Prozesse aus. Zu betonen ist, dass eine frühzeitige Erkennung von Engpasssituationen dem Netzbetreiber hilft, die erforderlichen Maßnahmen zeitlich, örtlich und mengenmäßig präzise zu bestimmen und eine Über-Abregelung insbesondere der erneuerbaren Energien zu vermeiden. In diesem Projekt soll eine neue Methode zur Vorhersage der vertikalen Netzlast an Umspanntransformatoren entwickelt, erprobt und in Anwendungen implementiert werden. Durch hinreichende Kenntnis über die vertikale Netzlast lassen sich Transferbedarfe in der Übertragungsebene besser vorhersagen und auch die Netzebeneninterne Leistungsbilanz präziser abschätzen. Eine Optimierung dieses Prozesses kann die Folgekosten des Redispatchs mindern. Die Ergebnisse z. B. in Form des erweiterten Methodenwissens sind auch auf weitere Bereiche der Netzführung, wie z.B. einer belastungsabhängigen Betriebsmittelverwaltung übertragbar. In der konkreten Umsetzung im Projekt werden neue Methoden an einer Referenzumgebung, die zu Beginn des Vorhabens als ein digitales Modell einer typischen Verteilnetzumgebung definiert wird, entwickelt und getestet. Die Univ. Oldenburg arbeitet insbesondere mit an der Entwicklung einer Referenz- und Testumgebung für unterschiedliche physikalisch-basierte sowie Machine-Learning-Modellansätze und entwickelt zur Verlässlichkeitssteigerung der VNL-Vorhersage neuartige Methoden zur Unsicherheitsquantifizierung.
Über das Stromnetz der Stadtwerke Wolfenbüttel wird elektrische Energie zuverlässig für knapp 56.000 Menschen in Wolfenbüttel verteilt. Damit diese Aufgabe gelingen kann, sind bei den Stadtwerken viele Mitarbeiter zum Teil sogar rund um die Uhr damit befasst, diese Infrastruktur zu überwachen, instand zu halten, auftretende Störungen möglichst rasch zu beseitigen und das Netz laufend an geänderte Anforderungen anzupassen.
Das Vorhaben EnStadtPfaff_2 monitort den Betrieb des Pfaff-Quartiers in Kaiserslautern, seiner Gebäude und Technologien. Einzelne Technologien werden im Betrieb untersucht und optimiert, wie das NiedertemperaturWärmenetz mit Abwärme-Einspeisung einer Kältemaschine, das bidirektionale Laden von E-Mobilen zur Stützung des Stromnetzes, die Kundenanlage zur Erhöhung der Eigenstromnutzung und die Nutzerfreundlichkeit digitaler Services. Weiter erfolgt der Transfer der Erkenntnisse aus der Quartiersentwicklung an lokale, regionale und überregionale Zielgruppen. Das Pfaff-Quartier ist ein 20 ha großes ehemaliges Fabrikgelände, das die Stadt Kaiserslautern zu einem modernen Mischquartier mit dem Ziel der Klimaneutralität entwickelt. Im vorausgehenden Leuchtturm-Vorhaben EnStadt:Pfaff wurden Energie-, Mobilitäts- und !KT-Konzepte für das Quartier erarbeitet und die Erstellung des Bebauungsplans begleitet. Im ersten Bauabschnitt wurden die Infrastruktur umgesetzt und zwei Bestandsgebäude energetisch saniert, eine Energiezentrale neu erstellt und innovative Technologien und Komponenten zur Erreichung der Klimaneutralität installiert. Werkzeuge und Leitfäden in den Bereichen Energie, Gebäude, Mobilität und Digitalisierung wurden entwickelt sowie die Prozesse der Quartiersentwicklung sozialwissenschaftlich untersucht. Ein Reallabor-Zentrum wurde erstellt, um mit verschiedenen Zielgruppen Lösungen weiterentwickeln zu können. Das Teilvorhaben nutzt die Betriebserfahrungen mit der im Pfaff-Quartier umgesetzten Kundenanlage nach §3 Nr. 23a EnWG, um die Messstellentechnik, die Abrechnung und die Betriebsweise zu optimieren. Das Ziel ist dabei die Erhöhung der Eigenversorgung der angeschlossenen Verbraucher mit lokal erzeugtem Solarstrom. Untersucht wird weiter, wie die E-Mobil-Ladesäulen im Parkhaus optimal in das Energiemanagement integriert werden können. Ermittelt werden die energetischen und ökonomische Vorteile einer Kundenanlage für die Quartiersenergieversorgung.
Das Ökosystem der Stromnetze ist auf dem Weg zu einem dezentralisierten Energieversorgungs- und Verteilungssystem. Haushalte können mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windgeneratoren, als verteilte Energieressourcen (DERs - Distributed Energy Resources) bezeichnet, unabhängig von den Stromanbietern operieren und Energie zurück an das Hauptnetz verkaufen. Für die Realisierung dieser Transformation des Stromnetzes wird eine kompetente Kommunikationsinfrastruktur benötigt. Die Einführung des Standards 5G in Mobilfunknetze erleichtert die Entwicklung zukünftiger Energieverwaltungslösungen. Weiterhin ermöglichen neue Technologien die Entwicklung intelligenter Algorithmen für die Steuerung zukünftiger Stromnetze. Hierzu gehören das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), Vernetzung über Mesh-Netzwerke zur Fernüberwachung des Netzstatus und die Künstliche Intelligenz (KI) für Management und Koordination. In Dymobat wird ein Single-User-Controller für die Verwaltung der einzelnen DERs auch unter Einsatz von privaten 5G-Netzwerken entwickelt. Anschließend wird eine zentrale Steuerungseinheit für die Synchronisierung und Optimierung des Netzbetriebs innerhalb einer kleinen Gruppe von DERs, einem Microgrid, entworfen. Die Kommunikation zwischen und innerhalb der DER soll mittels Mobilfunktechnologie erfolgen. Dabei soll die Energieoptimierung mittels KI-Algorithmen erfolgen und auch den Energietransport mit Fahrzeugen berücksichtigen. Die softwareseitige Integration der KI-Algorithmen und des Energiemanagementsystems in das Kommunikationssystem ist ein wesentlicher Bestandteil dieses Projektes. Die entwickelten Algorithmen werden virtuell in einem Testbed-Modell anhand von realen Eingangsparametern erprobt, optimiert und validiert. Im zweiten Schritt wird ein reales Testfeld konzipiert, installiert und die Leistungsfähigkeit der modellhaft erprobten Algorithmen in einer realen Testumgebung bewertet.
Im Rahmen des Reallabors Referenzkraftwerk Lausitz ist eine wissenschaftliche Begleitung eines Großprojekts, welches die Errichtung eines modernen Kraftwerks am Standort Spremberg im Industriepark Schwarze Pumpe beabsichtigt, geplant. In dem Kraftwerk werden ausschließlich erneuerbare Energien genutzt. Weiterhin werden Möglichkeiten der Sektorenkopplung erschlossen und neue Wertschöpfungspotentiale durch Systemdienstleistungen im elektrischen Netz der öffentlichen Versorgung aufgezeigt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das vorgestellte Konzept für ein vollständig systemrelevantes H2-Speicherkraftwerk in allen relevanten Details, die für die Errichtung und Inbetriebnahme sowie den Probebetrieb notwendig sind, zu erarbeiten und im Zusammenwirken des Gesamtprozesses zu optimieren. Hierbei wird die Funktionalität der Komponentenanordnung als Speicherkraftwerk demonstriert. Alle Einzelkomponenten sowie die zugehörige Regelung und Steuerung werden dazu dimensioniert, simuliert, implementiert und bei allen vorgesehen Betriebsarten erprobt. Die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) entwickelt hierbei in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IEG (Fh IEG) die Kraftwerksregelung, welche die Bereitstellung der Systemdienstleistungen am Netzkopplungspunkt sicherstellt. Außerdem liefert die BTU eine Analyse des potenziellen Beitrages der Wasserstoff-Rückverstromung zur Bereitstellung eines grundlastfähigen Portfolios aus erneuerbaren Energieanlagen und die Überführung in ein Betriebsführungskonzept.
Das Ökosystem der Stromnetze ist auf dem Weg zu einem dezentralisierten Energieversorgungs- und Verteilungssystem. Haushalte können mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windgeneratoren, als verteilte Energieressourcen (DERs - Distributed Energy Resources) bezeichnet, unabhängig von den Stromanbietern operieren und Energie zurück an das Hauptnetz verkaufen. Für die Realisierung dieser Transformation des Stromnetzes wird eine kompetente Kommunikationsinfrastruktur benötigt. Die Einführung des Standards 5G in Mobilfunknetze erleichtert die Entwicklung zukünftiger Energieverwaltungslösungen. Weiterhin ermöglichen neue Technologien die Entwicklung intelligenter Algorithmen für die Steuerung zukünftiger Stromnetze. Hierzu gehören das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), Vernetzung über Mesh-Netzwerke zur Fernüberwachung des Netzstatus und die Künstliche Intelligenz (KI) für Management und Koordination. In Dymobat wird ein Single-User-Controller für die Verwaltung der einzelnen DERs entwickelt. Anschließend wird eine zentrale Steuerungseinheit für die Synchronisierung und Optimierung des Netzbetriebs innerhalb einer kleinen Gruppe von DERs, Microgrid, entworfen. Im Anschluss werden Mobilitätsalgorithmen für die Nutzung von batterieelektrischen Fahrzeugen als mobile Energiespeicher entwickelt, die temporäre Selbstversorgung von Teilnetzen ermöglichen. Die entwickelten Algorithmen werden virtuell in einem Testbed-Modell anhand von realen Eingangsparametern erprobt, optimiert und validiert. Im zweiten Schritt wird ein reales Testfeld konzipiert, installiert und die Leistungsfähigkeit der modellhaft erprobten Algorithmen in einer realen Testumgebung bewertet und anhand des dadurch erarbeiteten Know-hows weiter verbessert. Das übergeordnete Ziel des Projektes DymoBat ist die Entwicklung von marktfähigen Lösungen für die zukünftige Stromnetzverwaltung zur Nutzung von verteilten Energieressourcen auf Basis der Anwendung von 5G-Technologien.
Die Wärmewende in Deutschland stellt alle Beteiligten vor große Herausforderungen. Der Ausbau dezentraler Wärmepumpen und Wärmenetze ist zentral für die Umstellung auf klimaneutrale Wärmeversorgung. Dieser Ausbau muss volkswirtschaftlich optimal und abgestimmt mit der elektrischen Infrastruktur erfolgen. Die Trägheit und kosteneffiziente Speicherfähigkeit thermischer Systeme bieten Flexibilitätspotentiale, die systemdienlich genutzt werden müssen. Erstes Hauptziel des Forschungsvorhabens ist es, durch die Nutzung dieser Flexibilitätspotentiale einen kostengünstigeren Ausbau der Strom- und Wärmeinfrastruktur zu unterstützen. Planungs- und Simulationsmethoden werden weiterentwickelt, um diese Potentiale zu quantifizieren und im Betrieb zu nutzen. Fallstudien bei Netzbetreibern untersuchen die Anwendung und Auswirkungen auf den Netzausbau. Verschiedene Technologien sichern je nach Wärmebedarfsdichte eine klimaneutrale Wärmeversorgung. Das Projekt ermittelt die beste Kombination dieser Technologien für verschiedene Gebietstypen und betrachtet die systemdienliche Steuerung von Wärmepumpen und elektrischen Anlagen. Zweites Hauptziel ist es, das Flexibilitätspotential zu quantifizieren und den Betrieb auf der Equigy Crowd-Balancing-Platform (CBP) zu demonstrieren. Die Wärmewende ist auf Jahrzehnte angelegt und muss stets eine sichere Versorgung gewährleisten. Drittes Hauptziel des Vorhabens ist die integrierte Betrachtung lokaler Transformationsprozesse unter den Gesichtspunkten des energiewirtschaftlichen Zieldreiecks. Die Komplexität der Wärmewende erfordert die Zusammenarbeit vieler Akteure. Dieses Vorhaben bringt alle wesentlichen Akteure (Stadtwerke, Verteilnetzbetreiber, Übertragungsnetzbetreiber, Wärmenetzbetreiber, Hersteller von Wärmeerzeugern, Hersteller von Infrastruktur der Strom- und Wärmeversorgung, betroffene Bundesverbände) zusammen, um eine gesamtheitliche Analyse zu ermöglichen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 3507 |
| Kommune | 41 |
| Land | 253 |
| Weitere | 71 |
| Wirtschaft | 113 |
| Wissenschaft | 1122 |
| Zivilgesellschaft | 79 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 13 |
| Förderprogramm | 3109 |
| Gesetzestext | 3 |
| Hochwertiger Datensatz | 3 |
| Text | 455 |
| Umweltprüfung | 62 |
| unbekannt | 81 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 245 |
| Offen | 3159 |
| Unbekannt | 322 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 3610 |
| Englisch | 528 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 313 |
| Bild | 14 |
| Datei | 253 |
| Dokument | 454 |
| Keine | 1552 |
| Multimedia | 2 |
| Webseite | 1749 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1315 |
| Lebewesen und Lebensräume | 2130 |
| Luft | 1470 |
| Mensch und Umwelt | 3701 |
| Wasser | 690 |
| Weitere | 3726 |