Der Forschungsbereich Integrated Energy Systems am Center for Energy befasst sich mit Fragestellungen rund um die Erzeugung und Integration von erneuerbaren Energieträgern in das bestehende Stromsystem, sowie mit Fernwärme- und Niedrigtemperaturnetzen. Die Transformation und Digitalisierung des Energiesystems erfordern nicht nur technologische Lösungen, sondern vor allem das Zusammenspiel von technischen Möglichkeiten mit energiewirtschaftlichen Aspekten. Dazu zählt auch die Einführung neuer regulatorischer Rahmenbedingungen, um den wirtschaftlich erfolgreichen Betrieb eines nachhaltigen Energiesystems zu sichern.
Energiemärkte – Flexibilität für Märkte und Netze
Zu den wichtigsten Forschungsthemen der Integrated Energy Systems zählen technoökonomische Analysen, die Nutzung von Flexibilität im Stromsystem und die Evaluierung von Energiesystem- und Marktmodellen und deren Auswirkungen auf Energiemärkte. Die Einführung von Energiegemeinschaften als neue Stromakteure der Zukunft und die Aggregation für den Lastausgleich und eine optimierte Energienutzung sind wesentlich für ein Gelingen der Dekarbonisierung der Energieversorgung.
Hybride Energiesysteme und Sektorkopplung
Ein weiterer Schwerpunkt sind Optimierungskonzepte und neue Geschäftsmodelle für eine effektive Sektorkopplung. Eine Kopplung der Fernkälte- und Fernwärmenetze (DHC-Netze) mit Gas- und Stromnetzen erlaubt eine höhere Flexibilität und führt zu höherer Zuverlässigkeit, Versorgungssicherheit und Effizienz des Energiesystems. Durch einen ganzheitlichen Ansatz in der Beurteilung, Planung und dem Betrieb dieser Netze werden sowohl technische Aspekte wie etwa die Systemkonfiguration als auch Überlegungen der Betriebsstrategie berücksichtigt. In diesem Bereich entwickeln die Expert:innen Methoden zur Steuerung hybrider Netze und zur Portfolio-Optimierung vor dem Hintergrund der Energiemärkte und unter Einhaltung des regulatorischen Rahmens.
Geothermie, Nahwärme und Niedrigtemperaturnetze
Hier stehen die Planung und das Design ganzheitlicher Konzepte zur Integration von Nahwärme und Nahkälte (District Heating and Cooling, DHC) auf der Grundlage von Niedrigtemperaturnetzen (sogenannten Anergienetzen) im Fokus. Durch detaillierte Simulationen und eine präzise Untersuchung der Beschaffenheit des geologischen Umfelds können exakte langfristige Prognosen in Hinblick auf Versorgung, Nachfrage und Speicherung abgegeben werden.
