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19.09.2017, 14:59 Uhr Meldung drucken | Artikel empfehlen

Forscher entwickeln wegweisende Energie-Software für Deutschland

Sankt Augustin, Magdeburg - Um zukünftig eine nachhaltige und CO2-neutrale Energieversorgung gewährleisten zu können, muss der gesamte Energiekreislauf in Strom-, Gas- und Wärmenetzen betrachtet werden. Forscher planen nun hierzu eine Software, die das gesamte Gas- und Stromnetz Deutschlands abbildet.

Die Herausforderungen sind gewaltig: Das Ziel des Forschungsprojekts von MathEnergy ist es, eine Software bzw. Softwarebibliothek zu erstellen, die es prinzipiell ermöglicht, das komplette gekoppelte Gas- und Stromnetz Deutschlands in allen Ebenen abzubilden. Das ca. 7,5 Millionen Euro teure Projekt läuft noch bis September 2020 und wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit ca. 6 Millionen Euro gefördert.

Projekt MathEnergy - schnelle Simulationen als Entscheidungsgrundlage in der Energiewirtschaft
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus vier Universitäten, zwei Fraunhofer-Instituten und einem Max-Planck-Institut sowie Partner und Netzbetreiber aus der Energiewirtschaft arbeiten in dem gemeinsamen Projekt MathEnergy zusammen. In Zukunft soll mit einer Software die Steuerung des Gesamtnetzes (Gas, Strom) signifikant verbessert werden können. Die Software soll in der Lage sein, langfristige Entscheidungen zu unterstützen, um Versorgung und Rohstoffzufuhr zu sichern, Netzstabilität zu gewähren oder den Netzausbau lokal voranzutreiben. Es gilt, mit schnellen Simulationen für unterschiedliche Szenarien im täglichen operativen Geschäft unverzügliche und sachliche Entscheidungen treffen zu können.

Enwicklung neuer mathematischer Methoden im Fokus
Um das Ziel von MathEnergy erreichen zu können, müssen mathematische Methoden entwickelt werden, um Gas- und Stromflüsse in großen, komplexen Netzwerken zu berechnen und schließlich simulieren zu können. Die Herausforderung besteht darin, umfassende, hierarchisch aufgebaute Systeme und starke Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Netzen zu erfassen und abzubilden. Aus einem komplexen Modell muss schließlich ein einfacheres, per Algorithmus schnell berechenbares erzeugt werden können.

Direkte Praxisanwendung - vernetztes Verbundprojekt
Die energiewirtschaftlichen Anforderungen werden von mehreren Projektpartnern untersucht. Sie gehen der Frage nach, wie die technischen Netzwerke so beschrieben werden können, dass die mathematischen Modellgleichungen einerseits ein gutes Abbild der physikalischen Welt darstellen und andererseits für eine effiziente Simulation geeignet sind. Zum Beispiel müssen die Wissenschaftler ermitteln, mit welchen mathematischen Gleichungen und welchen Parameterwerten der reale Gasfluss am besten widergespiegelt wird. Von den Projektpartnern müssen auch gemeinschaftlich Szenarien für gekoppelte Gas- und Stromnetze entworfen werden. Wenn sich die Netze berechnen lassen, sind auch verlässliche Aussagen zum Zustand der Netze möglich, klassische Regelungs- und Steuerkonzepte können dann auf die Netze angewendet werden.

Quelle: IWR Online
© IWR, 2017


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