Forschungsbereich

Systeme und Infrastrukturen

Der Forschungsbereich Systeme und Infrastrukturen analysiert das Zusammenspiel von Technologien, Infrastrukturen und Energieträgern für die Transformation zu einem nachhaltigen Energiesystem.

Im Mittelpunkt der Forschung stehen Transformationsprozesse, die von den heute etablierten Technologien und Infrastrukturen hin zu einem nachhaltigen Energiesystem und Industriesektor führen sollen. Dabei geht es um Identifikation, Analyse und Optimierung geeigneter Systeme und Technologien unter Berücksichtigung von Pfadabhängigkeiten und Wechselwirkungen – auch räumlicher und zeitlicher Art.

Infrastrukturen, wie etwa Stromnetze, Gaspipelines, Produktpipelines und Wärmenetze, spielen für die Versorgungssicherheit und den Umbau des Energiesystems eine besondere Rolle und können zugleich Voraussetzung als auch als Hemmnis für die Energiewende sein. Solche Infrastrukturen sind großräumig und langlebig angelegt; einmal erfolgte Investitionen sollten also möglichst über mehrere Jahrzehnte genutzt werden. Daher ist es wesentlich, robuste Pfade zu identifizieren, damit der Ausbau der Infrastrukturen zielgerecht zur Transformation des Energiesystems beiträgt und keine unerwünschten sogenannten Lock-In-Effekte entstehen.
Aber nicht nur technische, sondern beispielsweise auch Akzeptanzfragen beeinflussen die Umsetzung des Infrastruktur-Ausbaus. Daher gehören neben der spezifischen, überwiegend techno-ökonomischen Modellierung von energetischen Infrastrukturen und von Energiesystemen, auch nicht-technische – etwa multi-kriterielle – Analysen zu den Forschungsmethoden.

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Thematische Schwerpunkte

Der Forschungsbereich beschäftigt sich insbesondere mit

  • der Analyse der durch die Energie- und Industrietransformation bedingten Veränderungen der Energie- und weiteren Low-Carbon-Infrastrukturen,
  • Konzepten und Analysen zur Sektorenkopplung, Flexibilisierung und Elektrifizierung – vor allem auch langfristig gesehen (langfristige Flexibilisierungs-Herausforderungen),
  • der Co-Evolution von Infrastrukturen und (industrieller) Energienachfrage im Rahmen einer nachhaltigen Transformation zu klimaneutralen Systemen,
  • systemanalytischen Untersuchungen von gekoppelten Energie- und Industriesystemen, einschließlich der Charakteristiken großer Energieverbraucher.
Ziele

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Forschungsbereich Systeme und Infrastrukturen arbeiten an Konzepten und Umsetzungsstrategien für die Transformation zu klimaneutralen und nachhaltigen Energie- und Industriesystemen. Sie fokussieren dazu besonders die Optimierung der dazu benötigten Low-Carbon-Infrastrukturen und die Interaktion zwischen Energieangebotssystem und großen Energieverbrauchern. Daneben verfolgen sie aktuelle energiewirtschaftliche und energietechnische Debatten, an denen sie sich mit eigenen Erkenntnissen beteiligen.

Projekte

Hier finden Sie Projekte des Forschungsbereichs: