Das Projekt "Dezentrale Energiemanagementsysteme DEMS - Teilprojekte im OFFIS / Universität Oldenburg: - DEMS-Systemarchitektur (OFFIS) - DEMS-Datenmodellierung, -Datenqualitätsmanagement (Uni Oldenburg) - Energieplanungs- und Steurungsprozesse (OFFIS) - Bezugsoptmierung durch adaptive Verbraucher (OFFIS)" wird/wurde gefördert durch: EWE Aktiengesellschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: EWE Aktiengesellschaft.Bedingt durch Liberalisierungen im Strom- und Gasmarkt und den zunehmenden Einsatz umweltfreundlicher und regenerativer Energiequellen wie beispielsweise Wind, Brennstoffzellen oder Photovoltaik, vollzieht sich ein Strukturwandel in der Energieversorgung. Die hierbei zunehmende Dezentralisierung der Strom- und Wärmeerzeugung stellt neue Anforderungen an die Energieversorgung und das Energiemanagement, um die Versorgungssicherheit und Versorgungsqualität sicher zu stellen. Das bisherige 'top down'-Konzept zur Steuerung und Versorgung muss im Hinblick auf eine 'bottom up'-Integration der Informations- und Kommunikations-'Inseln' in einem dezentralen Energiemarkt neu überdacht werden. Im Projekt 'Dezentrale Energiemanagementsysteme' (DEMS) wird an innovativen Ansätzen für das Management eines Stromnetzes mit zunehmender Dezentralisierung gearbeitet. In einem Konsortium niedersächsischer Hochschulen und Forschungseinrichtungen sowie der EWE Aktiengesellschaft und deren IT-Tochter BTC befasst sich OFFIS mit den Themen IT-Systemarchitektur, Datenmodellierung/Interoperabilität, Prozessmodellierung, Adaptive Verbraucher, Hochverfügbarkeit, Datenqualität und Kommunikationsinfrastruktur. Neben diesen TI-Themen werden in weiteren Teilprojekten Forschungsfragen des Netzmanagements und der Bezugsoptimierung bearbeitet. Dazu werden Ansätze gewählt, die deutliche Innovationspotentiale versprechen, wie der Einsatz von Ontologien, Modellgetriebene Entwicklung, formale Verifikation oder auch der Einsatz von Softwareagenten. Im Schwerpunktthema 'IT-Systemarchitektur' beispielsweise befasst sich OFFIS gemeinsam mit der BTC AG mit dem Aufbau einer Energie-Services Infrastruktur. Aufbauend auf den Konzepten einer serviceorientierten Architektur werden bestehende Altsysteme und neue Funktionalitäten für das dezentrale Energiemanagement als Komponenten gekapselt. Diese Komponenten stellen Services zum Aufruf der fachlichen Funktionen zur Verfügung. Über eine Integrationsplattform werden diese Energie-Services als Web Services angebunden und in Geschäftsprozessen für das Energiemanagement orchestriert. Die Services für das dezentrale Energiemanagement basieren hierbei auf dem im IEC Standard 61850 definierten Datenmodell CIM (Common Information Model). Dieses Datenmodell dient als Basis zur Gewährleistung der semantischen Interoperabilität der Services. Neben dem CIM wird der Einsatz weiterer internationaler Standards und Normen evaluiert, die zum Teil von OFFIS als so genannte 'Ontologien' definiert worden sind. Die Datenbasis für die operativen und strategischen Entscheidungen im Projekt muss von einer hohen Qualität sein. Ansonsten können fehlerhafte Eingangsdaten der Services die Ergebnisqualität des 'Gesamt-DEMS' stark vermindern.
Das Projekt "Flexible und bedarfsgerechte Veredelung von Klärgas zur Energiespeicherung und Erhöhung der Anlageneffizienz" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik.
Die Umsetzung der Energie- und Klimaziele der Bundesregierung führen zu einem deutlichen Rückgang des Gasbedarfs. Eine resiliente Gasversorgung, Diversifizierung der Gasimporte und Unabhängigkeit der Energieversorgung stehen spätestens nach dem Beginn des russischen Angriffskriegs auf die Ukraine im Fokus der politischen Handlungen. Damit gehen im Gasmarkt und den Gasinfrastrukturen erhebliche Änderungen und Herausforderungen einher. Die Studie gibt einen Überblick zum Stand der nationalen und europäischen Infrastrukturplanungen sowie zu den erforderlichen Weichenstellung, in Abhängigkeit der Anwendung und Bereitstellung von Wasserstoff, für eine robuste Wasserstoffinfrastruktur. Gleichwohl ist mit einem Rückgang des Gasverbrauches zu rechnen, so dass auch die anderweite Umnutzung der Gasinfrastrukturen bspw. für Kohlendioxid oder zur Digitalisierung, im Vorhaben betrachtet wurde. Veröffentlicht in Climate Change | 09/2023.
Ausrufen der Alarmstufe des Notfallplans Gas, Wahrscheinlichkeit des Alarmstufenszenarios, Beurteilung potenzieller Preisanpassungen, Berücksichtigung sozialer Verhältnisse, Alternativmöglichkeiten, Gewährleistung der Versorgungssicherheit, alternative Lieferketten; Berichterstattung der Landesregierung im Ausschuss für Wirtschaft und Verkehr
Das Projekt "Erdgas - Bedeutung und zukünftige Rolle in der deutschen Energiewende (Erdgas-BRidGE Erdgas), Teilvorhaben: Weiterentwicklung der Modelle TIGER und COMODO" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: EWI Energy Research & Scenarios gGmbH.Im Jahr 2015 deckten fossile Energieträger mit 80% den Großteil des deutschen Primärenergieverbrauchs. Mittelfristig könnte ein Wandel innerhalb des fossilen Energiemixes zu einer Dekarbonisierung beitragen, wobei Erdgas eine Schlüsselrolle spielen könnte. Erdgas ist ein fossiler Energieträger, allerdings mit geringerer CO2-Intensität als Braun-, Steinkohle und Erdöl. Zudem sind Erdgasanwendungen zur Wärme- und Stromerzeugung technologisch etabliert und die deutsche Erdgasinfrastruktur ist in weiten Teilen des Landes ausgebaut. Daher könnte die bereits heute große Bedeutung von Erdgas im deutschen Energiemix in den nächsten Jahren vorübergehend wachsen. In diesem Zusammenhang stehen die energiepolitischen Ziele Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Klimaverträglichkeit in direkter Verbindung zur künftigen Entwicklung des Energieträgers Erdgas. Diese ist zuletzt unsicherer denn je, da bedeutsame Veränderungen sowohl auf der Angebots- als auch auf der Nachfrageseite zu beobachten und weiter zu erwarten sind. In diesem Kontext werden folgende Fragen untersucht: Angebot, Infrastruktur und Nachfrage: Welche Unsicherheiten bestehen in der langfristigen Entwicklung des europäischen und deutschen Erdgasmarkts? Methodik: Wie können kurz- mittel- und langfristige Unsicherheiten in Erdgasmodellen abgebildet werden? Energiewende: Welche Bedeutung hat Erdgas künftig im Wärme- und Stromsektor und welche Implikationen bestehen für die Ziele der Energiewende? Im Kern wird die Bedeutung von Erdgas im Kontext der Energiewende analysiert. Hierbei wird das Spannungsfeld zwischen einer Nutzung von Erdgas als Brückentechnologie und der langfristigen Dekarbonisierungsstrategie in den Fokus gerückt. Um die Untersuchung eines langfristigen Zeithorizonts des Energiesektors auch nach 2050 zu ermöglichen, ist eine modellgestützte Analyse des europäischen Erdgasmarktes notwendig, welche die Entwicklung des Angebots, der Infrastruktur und der Nachfrage im Erdgasmarkt betrachtet.
Das Projekt "05M2018 - ENets: Stochastische Modellierung und Steuerung der Energienetze der Zukunft, Teilprojekt 3: Kopplung der Gas- und Stromnetze" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Fachgruppe Mathematik, Institut für Geometrie und Praktische Mathematik (IGPM).Kernelement des Projektvorhabens ist die Kombination stochastischer Modellierung des Strom- und Gasmarktes unter Berücksichtigung ökonomischer Grundsätze mit der Modellierung und Optimierung der Strom und Gasnetze unter Berücksichtigung physikalischer Grundsätze. Dabei soll eine Kopplung der bisher separat betrachteten Modellebenen Markt und Netz erfolgen. Die Entwicklung der Modelle wird gegenseitig abgestimmt, um ein algorithmisch effizientes Gesamtmodell zu entwickeln. Hierbei sind aus mathematischer Sicht folgende Fragestellungen zu betrachten: Entwicklung von Modellen und Algorithmen zur Integration stochastischer Eingangsgrößen in die physikalischen Netzmodelle für Strom und Gas, Integration preissensitiver Nachfrage (smart-grids) und volatiler Erzeuger (erneuerbare Energien) in Strommarktmodelle für den Day-Ahead- und den Intraday-Markt, Methoden zur Kopplung und operativen Optimierung des Strom- und Gasnetzes unter Berücksichtigung unsicherer Eingangsgrößen.
Das Projekt "Erdgas - Bedeutung und zukünftige Rolle in der deutschen Energiewende (Erdgas-BRidGE Erdgas), Teilvorhaben: Weiterentwicklung der Modelle ELTRAMOD und GAMAMOD" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Fakultät Wirtschaftswissenschaften, Lehrstuhl für Energiewirtschaft.Im Jahr 2015 deckten fossile Energieträger mit 80 % den Großteil des deutschen Primärenergieverbrauchs. Mittelfristig könnte ein Wandel innerhalb des fossilen Energiemixes zu einer Dekarbonisierung beitragen, wobei Erdgas eine Schlüsselrolle zukommen könnte. Erdgas ist ein fossiler Energieträger, allerdings mit geringerer CO2-Intensität als Braun- und Steinkohle sowie Erdöl. Zudem sind Erdgasanwendungen zur Wärme- und Stromerzeugung technologisch etabliert und die deutsche Erdgasinfrastruktur ist in weiten Teilen des Landes ausgebaut. Daher könnte die bereits heute große Bedeutung von Erdgas im deutschen Energiemix in den nächsten Jahren vorübergehend wachsen. In direkter Verbindung zur künftigen Entwicklung des Energieträgers Erdgas stehen die energiepolitischen Ziele Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Klimaverträglichkeit. Die künftige Bedeutung von Erdgas ist zuletzt unsicherer denn je, da wesentliche Veränderungen sowohl auf der Angebots- als auch auf der Nachfrageseite zu beobachten und weiter zu erwarten sind. In diesem Kontext werden folgende Fragen untersucht: Angebot, Infrastruktur und Nachfrage: Welche Unsicherheiten bestehen in der langfristigen Entwicklung des europäischen und deutschen Erdgasmarkts? Methodik: Wie können kurz- mittel- und langfristige Unsicherheiten in Erdgasmodellen abgebildet werden? Energiewende: Welche Relevanz hat Erdgas künftig für den Wärme- sowie Stromsektor und welche Implikationen bestehen für die Ziele der Energiewende? Im Kern wird die Bedeutung von Erdgas im Kontext der Energiewende analysiert. Hierbei wird das Spannungsfeld zwischen einer Nutzung von Erdgasanwendungen als Brückentechnologie und der langfristigen Dekarbonisierungsstrategie in den Fokus gerückt. Um die Untersuchung eines langfristigen Zeithorizonts des Energiesektors bis 2050 zu ermöglichen, wird eine modellgestützte Analyse des europäischen Erdgasmarktes durchgeführt, welche die Entwicklung des Angebots, der Infrastruktur und der Nachfrage im Erdgasmarkt betrachtet.
Das Projekt "05M2018 - ENets: Stochastische Modellierung und Steuerung der Energienetze der Zukunft, Teilprojekt 1: Marktmodellierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik.Kernelement des Projektvorhabens ist die Kombination stochastischer Modellierung des Strom- und Gasmarktes unter Berücksichtigung ökonomischer Grundsätze mit der Modellierung und Optimierung der Strom- und Gasnetze unter Berücksichtigung physikalischer Grundsätze. Dabei soll eine Kopplung der bisher separat betrachteten Modellebenen Markt und Netz erfolgen. Die Entwicklung der Modelle wird gegenseitig abgestimmt, um ein algorithmisch effizientes Gesamtmodell zu entwickeln. Hierbei sind aus mathematischer Sicht im Teilprojekt 1 folgende Fragestellungen zu betrachten: - Statistische Analyse der eingehenden Fundamentaldaten - Auf der Datenanalyse basierende Entwicklung von Modellen der Fundamentalfaktoren an den Netzknoten in den Bereichen Strom und Gas - Kopplung der Fundamentalfaktorenmodelle mit Strom- und Gaspreismodellen unter Berücksichtigung technischer und ökonomischer Zusammenhänge, beruhend auf der Erzeugung und Vermarktung regenerativer Energien.
Das Projekt "05M2018 - ENets: Stochastische Modellierung und Steuerung der Energienetze der Zukunft, Teilprojekt 2: Mikrostochastik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Arbeitsgruppe Finanzmathematik.Kernelement des Projektvorhabens ist die Kombination stochastischer Modellierung des Strom- und Gasmarktes unter Berücksichtigung ökonomischer Grundsätze mit der Modellierung und Optimierung der Strom- und Gasnetze unter Berücksichtigung physikalischer Grundsätze. Dabei soll eine Kopplung der bisher separat betrachteten Modellebenen Markt und Netz erfolgen. Die Entwicklung der Modelle wird gegenseitig abgestimmt, um ein algorithmisch effizientes Gesamtmodell zu entwickeln. Hierbei sind aus mathematischer Sicht folgende Fragestellungen zu betrachten: Entwicklung von Modellen und Algorithmen zur Integration stochastischer Eingangsgrößen in die physikalischen Netzmodelle für Strom und Gas, Integration preissensitiver Nachfrage (smart-grids) und volatiler Erzeuger (erneuerbare Energien) in Strommarktmodelle für den Day-Ahead- und den Intraday-Markt, Methoden zur Kopplung und operativen Optimierung des Strom- und Gasnetzes unter Berücksichtigung unsicherer Eingangsgrößen.
Das Projekt "05M2018 - ENets: Stochastische Modellierung und Steuerung der Energienetze der Zukunft, Teilprojekt 4: Resultierende Optimierungsprobleme" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Mannheim, Institut für Mathematik, Lehrstuhl für wissenschaftliches Rechnen.Kernelement des Projektvorhabens ist die Kombination stochastischer Modellierung des Strom- und Gasmarktes unter Berücksichtigung ökonomischer Grundsätze mit der Modellierung und Optimierung der Strom und Gasnetze unter Berücksichtigung physikalischer Grundsätze. Dabei soll eine Kopplung der bisher separat betrachteten Modellebenen Markt und Netz erfolgen. Die Entwicklung der Modelle wird gegenseitig abgestimmt, um ein algorithmisch effizientes Gesamtmodell zu entwickeln. Hierbei sind aus mathematischer Sicht folgende Fragestellungen zu betrachten: Entwicklung von Modellen und Algorithmen zur Integration stochastischer Eingangsgrößen in die physikalischen Netzmodelle für Strom und Gas, Integration preissensitiver Nachfrage (smart-grids) und volatiler Erzeuger (erneuerbare Energien) in Strommarktmodelle für den Day-Ahead- und den Intraday-Markt, Methoden zur Kopplung und operativen Optimierung des Strom- und Gasnetzes unter Berücksichtigung unsicherer Eingangsgrößen.
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