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Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung, SynErgie3: Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

Energieforschungsplan EVUPLAN, Marktanalyse Ökostrom III (inkl. Wettbewerbsrecht und Stromkennzeichnung)

Der Ökostrommarkt unterliegt derzeit großen Veränderungen: Es kommen die ausgeförderten EEG-Anlagen in die Vermarktung, es werden zahlreiche Anlagen außerhalb des EEG geplant. Die bereits diskutierte Nachfolge der RL 2018/2001 (RED II) wird möglicherweise weitreichende Konsequenzen für den Ökostrommarkt mit sich bringen. Ferner gilt es, die wettbewerbsrechtlichen Voraussetzungen für Herkunftsnachweise zu untersuchen und eine rechtliche Bewertung aufgrund der tatsächlichen Prioritäten von Verbraucherinnen und Verbrauchern vorzunehmen. Stimmt das Recht mit diesen überein? Sind Verbraucherinnen und Verbraucher hinreichend durch das Recht geschützt oder müssen die zuständigen Behörden mehr tun? Wie werden 'grüne Erwartungen' an Stromprodukte tatsächlich geschützt? Wird double-perception im Ausland durch das Doppelvermarktungsverbot geschützt? Die Stromkennzeichnung entfaltet noch immer nicht die gewünschte Wirkung über die Wahrnehmung und Nutzung durch Verbraucher*innen. Die braucht eine gründliche Überarbeitung auf wissenschaftlicher Grundlage. Zudem gilt die Frage zu klären, ob die Stromkennzeichnung als verlässliche Grundlage für Unternehmensberichte herangezogen werden kann. Eine längerfristig angelegte breit gefasste Studie mit Beobachtung des Marktes und Untersuchung rechtlicher Grundlagen wird helfen, die politischen/gesetzlichen Instrumente für diesen Markt als gute Ergänzung zur Förderung erneuerbarer Energien weiterzuentwickeln.

RE-SHAPING Renewable energy policy EU country profiles update

This report is an update of the country profiles that ECOFYS has produced together with national experts since 2004. They contain detailed information about policies applied in the electricity, heat and transport sector as well as deployment and potential data. The core objective of the project led by FRAUNHOFER-ISI is to assist Member State governments in implementing the Renewable Energy Directive and to guide a European policy for RES in the mid- to long-term. Publications so far include: - 'Indicators assessing the performance of renewable energy support policies in 27 Member States' (2011 update upcoming) - 'Review report on support schemes for renewable electricity and heating in Europe' - 'Design options for cooperation mechanisms between Member States under the Renewable Energy Directive' - 'A smart power market at the centre of a smart grid'. Learn more about the project on http://www.reshaping-res-policy.eu/

Agentenbasierte Strommarktsimulation zur Untersuchung von Marktdesigns für das zukünftige Energiesystem, Erzeugungsagenten und Marktmechanismen

In diesem Vorhaben wird ein Simulations-Werkzeugkasten zur Untersuchung von Marktdesigns im Energiesystem entwickelt. Hierin bilden lernende Agenten das Verhalten von Teilnehmern in miteinander verknüpften Märkten im Energiesystem nach. Das strategische Verhalten im wiederkehrenden Handel wird dabei möglichst realistisch und unter Berücksichtigung technischer Restriktionen der Erzeugungs- bzw. Verbrauchsanlagen oder Speicher modelliert. Die sich aus der Interaktion der lernenden Agenten ergebenden Strategien der Teilnehmer und das emergente Marktergebnis erlauben Rückschlüsse auf die Einflussfaktoren, die für ein geeignetes Marktdesign bestimmend sind. Daraus können Schlussfolgerungen in Bezug auf die optimale Weiterentwicklung der Strommärkte gezogen werden. Der Modellfokus liegt auf dem deutschen Strommarkt, jedoch wird die europäische Vernetzung zu den weiteren europäischen Strommärkten ebenfalls berücksichtigt. Ein besonderes Augenmerk bei der Entwicklung der Modellkomponenten wird auf die Wiederverwendung und Wiederverwertbarkeit sowie auf die Interoperabilität mit bestehenden Modellen der Energiesystemanalyse gelegt. Die beteiligten Projektpartner bringen Implementierungen aus bestehenden Modellen ein und entwerfen auf dieser Basis und unter Berücksichtigung weiterer existierender Modelle eine neue Modellarchitektur im Rahmen des Vorhabens. Es werden Schnittstellen geschaffen, über die quelloffene bestehende Modelle verknüpft werden können, sodass einerseits Modelle wiederverwendet werden können und andererseits andere Forschungsgruppen die neu geschaffene agentenbasierte Simulation als ein Modul mit ihren Modellen verknüpfen können. Im Teilvorhaben werden die Erzeugeragenten definiert. Sie können unterschiedliche Marktregeln befolgen, Angebote auf parallelen Märkten formulieren und das von diesen Märkten gesendete Feedback verarbeiten. Ebenfalls werden die Simulationsergebnisse validiert und Metriken zur Bewertung der Marktmechanismen entwickelt.

Agentenbasierte Strommarktsimulation zur Untersuchung von Marktdesigns für das zukünftige Energiesystem

In diesem Vorhaben wird ein Simulations-Werkzeugkasten zur Untersuchung von Marktdesigns im Energiesystem entwickelt. Hierin bilden lernende Agenten das Verhalten von Teilnehmern in miteinander verknüpften Märkten im Energiesystem nach. Das strategische Verhalten im wiederkehrenden Handel wird dabei möglichst realistisch und unter Berücksichtigung technischer Restriktionen der Erzeugungs- bzw. Verbrauchsanlagen oder Speicher modelliert. Die sich aus der Interaktion der lernenden Agenten ergebenden Strategien der Teilnehmer und das emergente Marktergebnis erlauben Rückschlüsse auf die Einflussfaktoren, die für ein geeignetes Marktdesign bestimmend sind. Daraus können Schlussfolgerungen in Bezug auf die optimale Weiterentwicklung der Strommärkte gezogen werden. Der Modellfokus liegt auf dem deutschen Strommarkt, jedoch wird die europäische Vernetzung zu den weiteren europäischen Strommärkten ebenfalls berücksichtigt. Ein besonderes Augenmerk bei der Entwicklung der Modellkomponenten wird auf die Wiederverwendung und Wiederverwertbarkeit sowie auf die Interoperabilität mit bestehenden Modellen der Energiesystemanalyse gelegt. Die beteiligten Projektpartner bringen Implementierungen aus bestehenden Modellen ein und entwerfen auf dieser Basis und unter Berücksichtigung weiterer existierender Modelle eine neue Modellarchitektur im Rahmen des Vorhabens. Es werden Schnittstellen geschaffen, über die quelloffene bestehende Modelle verknüpft werden können, sodass einerseits Modelle wiederverwendet werden können und andererseits andere Forschungsgruppen die neu geschaffene agentenbasierte Simulation als ein Modul mit ihren Modellen verknüpfen können. Im Teilvorhaben werden die Erzeugeragenten definiert. Sie können unterschiedliche Marktregeln befolgen, Angebote auf parallelen Märkten formulieren und das von diesen Märkten gesendete Feedback verarbeiten. Ebenfalls werden die Simulationsergebnisse validiert und Metriken zur Bewertung der Marktmechanismen entwickelt.

Gutachten zur Wirkungsabschätzung von Einzelmaßnahmen des Klimaschutzprogramms mit Bezug zu CCS/CCU

Im Klimaschutzprogramm (KSP) 2026 aus Ihrem Hause wird eingangs präzisiert, dass die durch die Ministerien eingebrachten Maßnahmenvorschläge durch ein Gutachterkonsortium im Auftrag des BMUKN hinsichtlich ihrer THG-Minderungswirkung bewertet wurden. Diese Bewertung dient grundsätzlich als Grundlage für die Einschätzungen zur Gesamtwirkung des Programms. 1. Wir bitten um Übersendung des genannten Gutachtens bzw. der Bewertung. Insbesondere möchten wir die Bewertung der THG-Minderungswirkung aller Einzelmaßnahmen mit Bezug zur Anwendung von CCS/CCU Technik nachvollziehen: 2. Im Anhang des Klimaschutzprogramms sind Einzelmaßnahmen mit Bezug zur Anwendung der CCS/CCU Technik summarisch beschrieben. Es handelt sich dabei um folgende Abschnitte 8.1.1. Weiterentwicklung des Strommarkts und Dekarbonisierung der Energieerzeugung 8.1.3 CCS an Müllverbrennungsanlagen in Verbindung mit einer Stärkung der Kreislaufwirtschaft 8.3.3 Abscheidung und Speicherung/Nutzung unvermeidbarer Restemissionen Wir bitten um die Dokumentation die dieser summarischen Beschreibung und der Bewertung ihrer der THG Minderungswirkung zugrunde liegt, also z.B. eine detaillierte Auflistung und Beschreibung der Einzelmaßnahmen und ihrer THG-Minderungswirkung. 3. Wir bitten um Zusendung oder mindestens Nennung der Quellen und Dokumente, auf deren Grundlage das BMUKN bzw. das Gutachterkonsortium die Bewertung der THG-Minderungswirkung der geplanten Einzelmaßnahmen mit Bezug zu CCS/CCU Technik vorgenommen hat, um diese im Einzelnen nachvollziehen zu können.

Agentenbasierte Strommarktsimulation zur Untersuchung von Marktdesigns für das zukünftige Energiesystem, Lernalgorithmen und Agentendesign

In diesem Vorhaben wird ein Simulations-Werkzeugkasten zur Untersuchung von Marktdesigns im Energiesystem entwickelt. Hierin bilden lernende Agenten das Verhalten von Teilnehmern in miteinander verknüpften Märkten im Energiesystem nach. Das strategische Verhalten der Marktteilnehmer im wiederkehrenden Handel wird dabei möglichst realistisch und unter Berücksichtigung technischer Restriktionen der Erzeugungs- bzw. Verbrauchsanlagen oder Speicher modelliert. Die sich aus der Interaktion der lernenden Agenten ergebenden Strategien der Teilnehmer und das emergente Marktergebnis erlauben Rückschlüsse auf die Einflussfaktoren, die für ein geeignetes Marktdesign bestimmend sind. Daraus können Schlussfolgerungen in Bezug auf die optimale Weiterentwicklung der Strommärkte gezogen werden. Der Modellfokus liegt auf dem deutschen Strommarkt, jedoch wird die europäische Vernetzung zu den weiteren europäischen Strommärkten ebenfalls berücksichtigt. Ein besonderes Augenmerk bei der Entwicklung der Modellkomponenten wird auf die Wiederverwendung und Wiederverwertbarkeit sowie auf die Interoperabilität mit bestehenden Modellen der Energiesystemanalyse gelegt. Die beteiligten Projektpartner bringen Implementierungen aus bestehenden Modellen ein und entwerfen auf dieser Basis und unter Berücksichtigung weiterer existierender Modelle eine neue Modellarchitektur im Rahmen des Vorhabens. Es werden Schnittstellen geschaffen, über die quelloffene bestehende Modelle verknüpft werden können, sodass einerseits Modelle wiederverwendet werden können und andererseits andere Forschungsgruppen die neu geschaffene agentenbasierte Simulation als ein Modul mit ihren Modellen verknüpfen können. Im Rahmen des Projekts entwickelt das KIT-IISM lernenden Agenten, die eigenständig vorher nicht definierte Strategien entwickeln, um die Folgen neuer Marktdesigns und Technologien vor Einführung abschätzen zu können. Das beinhaltet die Lernalgorithmen sowie eine Spezifizierung des Lernraums und der Lernumgebung

Katrin Eder: „Rheinland-Pfalz ist auf einem guten Weg zu einer sicheren, bezahlbaren und intelligenten Versorgung mit erneuerbaren Energien“

Klimaschutzministerin Katrin Eder stellt aktuellen Umsetzungsstand der Energiewende in Rheinland-Pfalz auf Energie- und Klimaschutzkongress vor – Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft erörtern Möglichkeiten für Energiewende von Wasserstoff bis KI „Rheinland-Pfalz ist mit einem Anstieg der mittleren Temperatur im Zeitraum 1995 bis 2024 im Vergleich zur Referenzperiode 1881 bis 1910 von inzwischen ca. 1,8 Grad stark vom Klimawandel betroffen. Das merken wir zum Beispiel an der Hitzeperiode in der vergangenen Woche. Die Hitze beeinträchtigt nicht nur die Umwelt, sondern auch unsere Gesundheit, Arbeit und Freizeitgestaltung. Darum ist es wichtig, dass wir die Erderhitzung durch eine Reduktion von Treibhausgasen begrenzen. Dazu leistet die Energieversorgung einen wesentlichen Beitrag. Rheinland-Pfalz ist schon auf einem guten Weg zu einer klimaneutralen Energieversorgung. Die Herausforderung der nächsten Jahre ist es, den zunehmenden Anteil an Strom aus Wind und Sonne sicher und kostengünstig in das Energiesystem einzubinden und das Stromnetz entsprechend zu modernisieren. Dazu dient der Austausch auf dem Energie- und Klimaschutzkongress“, so Umwelt- und Klimaschutzministerin Katrin Eder bei der Eröffnung des Energie- und Klimaschutzkongresses Rheinland-Pfalz in Mainz-Hechtsheim. Am Energie- und Klimaschutzkongress nahmen verschiedene Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft teil. In ihren Vorträgen erörterten sie Themen wie die notwendigen nächsten Schritte zu einem vollständig klimaneutralen Energieversorgungssystem, Chancen von KI für die Energiewende oder den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft. Bei der Energiewende liegt Rheinland-Pfalz auf Kurs, wie Katrin Eder in ihrer Rede darlegt: Im Jahr 2023 wurde der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch des Landes auf rund 50 Prozent gesteigert. Im Vergleich zum Jahr 2010 hat sich die im Land regenerativ erzeugte Strommenge mehr als verdreifacht. Fast zwei Drittel der rheinland-pfälzischen Stromerzeugung erfolgte in 2023 aus erneuerbaren Energien. Mit zahlreichen Maßnahmen in den Bereichen Windkraft, Photovoltaik und Stromnetzausbau, wie zum Beispiel die Übertragung der Zuständigkeit für die Genehmigung von Windenergieanlagen auf die Struktur- und Genehmigungsdirektionen Nord und Süd, das Landessolargesetz oder die Datenwerkstatt Rheinland-Pfalz, hat das Land den Ausbau der regenerativen Stromerzeugung unterstützt. Essenziell für eine Begrenzung des Klimawandels ist auch eine gelungene Wärmewende. Hier gehört Rheinland-Pfalz zu den ersten Bundesländern, das die Vorgabe des Wärmeplanungsgesetzes des Bundes erfüllt und ein Ausführungsgesetz auf Landesebene erarbeitet hat. So schafft das Land Planungssicherheit für die Kommunen, die nun mit der Wärmeplanung beauftragt sind. Zusätzlich unterstützt das Land die Kommunen mit dem Kommunalen Investitionsprogramm Klimaschutz und Innovation bei Maßnahmen für den Klimaschutz bzw. zur Anpassung an den Klimawandel. Dafür stellt es 250 Millionen Euro zur Verfügung. Die aktuell größte Elektrolyse-Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff in Deutschland wurde mit Unterstützung des Landes in Rheinland-Pfalz errichtet und in diesem Jahr in Betrieb genommen. Katrin Eder nutzte den Energie- und Klimaschutzkongress aber auch, um Forderungen an die neue Bundesregierung zu stellen: „Investitionen brauchen Planungssicherheit und Vertrauen in verlässliche gesetzliche Rahmenbedingungen. Daher fordere ich von der neuen Bundesregierung, die aktuell günstigen gesetzlichen Rahmenbedingungen für die Wärmewende wie auch für den Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung als essentielle Grundlage für eine klimaneutrale Energieversorgung weiterzuführen und nicht aus parteipolitischen Erwägungen wieder zu verschlechtern. Die fluktuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien muss sinnvoll in das bisherige Stromnetz eingebunden werden. Eine Stromzwischenspeicherung durch Batterien oder Power-to-Gas-Anlagen – idealerweise in Nachbarschaft zu den Erzeugungsanlagen – verringert die Netzausbaukosten und erhöht die regionale Wertschöpfung. Die Förderbedingungen für Investitionen in die Erzeugung und die Verwendung insbesondere von grünem Wasserstoff müssen auf den Ebenen von EU und Bund verstetigt werden. Außerdem müssen die von der Bundesregierung geplanten Gaskraftwerke ausschließlich Wasserstoff-ready gebaut werden. Die Energieministerkonferenz hatte zudem auf Initiative von Rheinland-Pfalz bereits auf ihrer Herbsttagung 2023 die Bundesregierung gebeten, hocheffiziente dezentrale Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen stärker bei der Weiterentwicklung des Strommarktdesigns sowie bei der Ausgestaltung der Kraftwerksstrategie zu berücksichtigen.“

Agentenbasierte Strommarktsimulation zur Untersuchung von Marktdesigns für das zukünftige Energiesystem, Flexibilitätsoptionen (FhG ISI) und Modellkopplung (FhG IEG)

In diesem Vorhaben wird ein Simulations-Werkzeugkasten zur Untersuchung von Marktdesigns im Energiesystem entwickelt. Hierin bilden lernende Agenten das Verhalten von Teilnehmern in miteinander verknüpften Märkten im Energiesystem nach. Das strategische Verhalten der Marktteilnehmer im wiederkehrenden Handel wird dabei möglichst realistisch und unter Berücksichtigung technischer Restriktionen der Erzeugungs- bzw. Verbrauchsanlagen oder Speicher modelliert. Die sich aus der Interaktion der lernenden Agenten ergebenden Strategien der Teilnehmer und das emergente Marktergebnis erlauben Rückschlüsse auf die Einflussfaktoren, die für ein geeignetes Marktdesign bestimmend sind. Daraus können Schlussfolgerungen in Bezug auf die optimale Weiterentwicklung der Strommärkte gezogen werden. Der Modellfokus liegt auf dem deutschen Strommarkt, jedoch wird die europäische Vernetzung zu den weiteren europäischen Strommärkten ebenfalls berücksichtigt. Ein besonderes Augenmerk bei der Entwicklung der Modellkomponenten wird auf die Wiederverwendung und Wiederverwertbarkeit sowie auf die Interoperabilität mit bestehenden Modellen der Energiesystemanalyse gelegt. Die beteiligten Projektpartner bringen Implementierungen aus bestehenden Modellen ein und entwerfen auf dieser Basis und unter Berücksichtigung weiterer existierender Modelle eine neue Modellarchitektur im Rahmen des Vorhabens. Es werden Schnittstellen geschaffen, über die quelloffene bestehende Modelle verknüpft werden können, sodass einerseits Modelle wiederverwendet werden können und andererseits andere Forschungsgruppen die neu geschaffene agentenbasierte Simulation als ein Modul mit ihren Modellen verknüpfen können. Die Fraunhofer-Institute IEG und ISI beschäftigen sich innerhalb des Forschungsvorhabens insbesondere mit der Einbindung von Flexibilitäts- und Sektorkopplungsoptionen in das Stromsystem und den zukünftigen Strommarkt.

Betriebsoptimierung des Wärmenetzes einschließlich der Nutzung von Strom aus EE und Abwärme aus der Wasserstoffproduktion in Bosbüll

Der Fokus des avisierten Forschungsvorhabens liegt auf der Umsetzung von optimierten Betriebsstrategien mit Hilfe der prädiktiven Regelung mit KI unter Berücksichtigung von technischen, wirtschaftlichen und regulatorisch-rechtlichen Aspekten. Die grundlegenden technischen Aspekte beinhalten dabei die simulationsgestützte Entwicklung einer KI- und prognosebasierten Betriebsführung für das Wärmenetz zur maximalen Nutzung des eigenen lokal erzeugten Stroms aus PV- und Windkraftanlagen und der erlösoptimierten Vermarktung der Residualmengen im Strommarkt. Darüber hinaus sollen die Einbindung von Abwärme aus der Wasserstoffproduktion ins Wärmenetz und die Nutzung von thermischen Speichern (zentral und dezentral) im Lastmanagement mitberücksichtigt werden. Damit soll eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrads der Wasserstoffproduktion durch die Einbindung der Abwärme ins Wärmenetz ermöglicht werden.

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