Erweiterung eines agentenbasierten Strommarktmodells zur Modellierung der Anforderungen des steigenden Anteils erneuerbarer Energien in Deutschland und Europa - Aufbau internationaler Zusammenarbeit mit der TU Delft (NL)

  • Projekt-Nr.3159
  • Laufzeit 02/2013 - 11/2014

Die in dem DFG-Anbahnungsprojekt durchgeführten Arbeiten verfolgen unterschiedliche Zielsetzungen auf verschiedenen strategischen, methodischen und inhaltlichen Ebenen. Im Hinblick auf die vom Wuppertal Institut verfolgte Transitionforschung ist es ein erklärtes Ziel, die Übergänge zu einem nachhaltigen Energiesystem zu erforschen und im Rahmen der Politikberatung die Bedingungen für ein Gelingen der Energiewende aufzuzeigen. Dies erfordert insbesondere den Einbezug von sozialen Aspekten und Akteurshandeln. Unter methodischen Gesichtspunkten bedeutet dies, das bisherige Modellinstrumentarium und die eingesetzten Methoden der Energieforschung zu erweitern, um über den Einbezug von Akteurshandeln einen Beitrag zur sozio-ökonomischen Fundierung der Energiewende in Deutschland zu leisten.

Zur erfolgreichen Umsetzung einer Transformation des Energiesystems bedarf es insbesondere einer Analyse und eines grundlegenden Verständnisses des Verhaltens relevanter Akteure im Strommarkt, z. B. der Investmentstrategien der Energieversorger. Hierzu bietet es sich an, agentenbasierte Modelle einzusetzen. In diesem Vorhaben wurden zwei Teilaspekte in diesem Sektor aufgegriffen und erste Schritte zu ihrer Modellierung vorbereitet:

  • Aufgrund des massiven Ausbaus erneuerbarer Energien im Stromsektor kommt dem Umgang mit einem hohen Anteil intermittierender erneuerbarer Energien eine immer größere Bedeutung zu. Von großem Interesse sind in diesem Zusammenhang beispielsweise Strategien von Kraftwerksbetreibern zum Umgang mit überschüssigem Windstrom in Starkwindzeiten, sei es durch Speicherung als Strom oder als Wasserstoff oder mittels netzseitiger Maßnahmen. Eine grundlegende Voraussetzung, um diese Fragen agentenbasiert modellieren zu können, ist die Darstellung des Einflusses der erneuerbaren Energien in Elektrizitätsmärkten. Eine zentrale methodische Frage ist dabei, wie der Einfluss intermittierender erneuerbarer Energien auf das Lastprofil durch die Einbeziehung von zeitlich aufgelösten Einspeiseganglinien besser berücksichtigt werden könnte. In diesem Vorhaben wurden hierfür erste Grundlagen erarbeitet, indem aufbauend auf einer Analyse von europaweiten Ausbauszenarien für erneuerbare Energien die daraus resultierenden Entwicklungspfade in das an der TU Delft entwickelte agentenbasierte Modell EMLab-Generation integriert und auf zwei "Regionen", Deutschland und Europa ohne Deutschland, angewandt wurden. Eine erste Analyse zu den Wechselwirkungen des deutschen mit dem europäischen Markt erfolgte anhand einfacher beispielhafter Fragestellungen.
  • Zur erfolgreichen Umsetzung einer Transformation des Energiesystems bedarf es weiterhin einer Analyse und eines grundlegenden Verständnisses des generellen Verhaltens relevanter Akteure, z. B. der Investmentstrategien der Energieversorger. Die Analyse und Erweiterung der entsprechenden Verhaltensmuster war daher Ziel einer im Rahmen dieses Vorhabens initiierten Masterarbeit, in der von Marvin Nebel Risikoaspekte innerhalb des Investitionsalgorithmus' von EMLab-Generation berücksichtigt wurden (Fertigstellung September 2015).

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