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Energiesystemmodellierung (ESM)

Die Gruppe "Energiesystemmodellierung" erforscht die kostengünstigsten Wege zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen im Energiesystem. Wir entwickeln Computermodelle des Energiesystems zur Simulation und Optimierung. Insbesondere forschen wir an folgenden Aspekten:

  • Wie können die Emissionen in allen Energiebereichen, einschließlich Strom, Verkehr, Wärme und Industrie, reduziert werden?
  • Die Anforderungen an den Ausbau des Stromnetzes mit hohen Anteilen an der Wind- und Solarenergie sowie an den Energiehandel.
  • Nutzung der sektoralen Integration, um den Bedarf an Ausbau des Übertragungsnetzes zu reduzieren.
  • Algorithmen zur Beschleunigung der Energiesystemoptimierung und Netzoptimierung
  • Verstehen, wo Modelldetails und Interdependenzen wichtig sind und wo nicht.
  • Heuristiken, die die Optimierung des Gesamtsystems annähern, aber einfacher zu analysieren und zu erklären sind.
  • Nahezu optimale Lösungen, die kostengünstig sind, aber eine hohe öffentliche Akzeptanz erreichen.
  • Open-Source-Software und offene Daten zur Verbesserung der Transparenz und Reproduzierbarkeit

Wir verwenden Methoden aus den verschiedensten Disziplinen, darunter Informatik, Ingenieurwesen, Wirtschaftswissenschaften, Physik, Mathematik, Geographie, Geologie und Meteorologie.

Die Gruppe wird durch einen Helmholtz Young Investigator Group Grant an Dr. Tom Brown bis 2024 finanziert.

Open-Source Software

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Optimierungsergebnisse aus einem PyPSA-Eur Modell

Wir sind bestrebt, sicherzustellen, dass alle unsere Arbeiten mit offenen Daten und freier Software durchgeführt werden, so dass sie für andere Forscher und interessierte Kreise transparent und nachvollziehbar sind.

Der Kern unserer Modellierung erfolgt mit unserem Tool "Python for Power System Analysis (PyPSA)":

  • Informationen und Dokumentationen sind hier zu finden:  pypsa.org
  • Der Quellcode ist bei Github: PyPSA/PyPSA

Weiterhin entwickeln wir den offenen Modelldatensatz des europäischen Stromnetzes auf Übertragungsnetzebene PyPSA-Eur:

Weitere quelloffene Software, die von aktuellen und ehemaligen Mitarbeitern der Arbeitsgruppe mitentwickelt wird und wurde:

Weitere quelloffene Software aus der Helmholtz-Gemeinschaft, die wir verwenden:


Team

Mitarbeiter
Portrait Name Titel Tel. E-Mail Raum
Dr. tom brownKgj6∂kit edu 309
M. Sc. fabian neumannUcg6∂kit edu 304
M.Sc. martha frysztackiOwv6∂kit edu 304