Europäisches Energiesystem der Zukunft

Am Institut für Betriebs- und Technologiemanagement (IBT) des Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier hat eine Forschergruppe untersucht, wie das Energiesystem der Zukunft aussehen kann, welches den Herausforderungen des Klimawandels gerecht wird und mit dessen Hilfe die Klimaschutzziele erreicht werden können. Gezeigt werden konnte, dass die Energieversorgung in Europa vollständig auf eine regenerative Energieerzeugung umgestellt werden kann, ohne auf eine verlässliche Bereitstellung von Energie verzichten zu müssen.

Alexander Blinn hat in seiner Masterarbeit ein Simulationsmodell weiterentwickelt, um die Potenziale von Energiesystemen in der Zukunft zu untersuchen. Dabei ist er insbesondere der Frage nachgegangen, wie viele Photovoltaik- und Windenergieanlagen in Europa installiert werden müssen, um die Nachfrage nach Strom, Wärme und der im Verkehrssektor nachgefragten Energien zu decken. Hinzu kam die Betrachtung, welche Speicherkapazitäten notwendig sind, um überschüssige Energie zu speichern und bei entsprechend hohem Bedarf bereitzustellen. Eine weitere, wichtige Fragestellung der Arbeit war das Auftreten von Dunkelflauten. Darunter sind Zeiträume zu verstehen, in denen mehrere Stunden oder gar Tage keine Sonne scheint und kein Wind weht. Alexander Blinn konnte zeigen, dass Dunkelflauten in Europa zwar auftreten, diese jedoch im europäischen Verbund unkritisch sind. „Durch die Kopplung der Energiesektoren Strom, Wärme und Transport in Kombination mit dem Einsatz von Speichersystemen können selbst mehrtägige Zeiträume mit geringer Energieproduktion aus Photovoltaik- und Windenergieanlagen problemlos überbrückt werden“, so Alexander Blinn.

Die Masterthesis mit dem Titel „Sektorengekoppeltes Energiemodell (UCB-SenMod): Mathematische Modellierung und Simulation von Energieclustern und Entwicklung eines vollständigen Energienutzungsmodells für den europäischen Strom-, Wärme- und Verkehrssektor“ wurde mit dem Bürkle-Preis für herausragende Abschlussarbeiten ausgezeichnet. „Die Arbeit zeigt, dass die Energiewende keine Herausforderung nur für Deutschland ist, sondern auf europäischer Ebene angegangen und umgesetzt werden muss“, sagt Prof. te Heesen, Betreuer der Abschlussarbeit und Direktor des Instituts für Betriebs- und Technologiemanagement. „Wir können die Aufgabe nur gemeinsam und auf europäischer Ebene lösen, um unsere Klimaschutzziele zu erreichen“.

Alexander Blinn arbeitet seit seinem Masterabschluss in umweltorientierter Energietechnik am Umwelt-Campus in einem Forschungsprojekt gemeinsam mit den Stadtwerken Trier daran, das Simulationsmodell auf die Region Trier sowie Rheinland-Pfalz anzuwenden, um unter anderem die Potenziale des Ausbaus von Photovoltaik und Windenergie im Zusammenspiel mit Pumpspeicherkraftwerken zur Energieversorgung zu analysieren. Mithilfe des Simulationsmodells wird es damit künftig möglich sein, sowohl grenzüberschreitende Energiekonzepte zu untersuchen als auch kleinere Einheiten wie einzelne Stadtteile, Quartiere beziehungsweise Industrieunternehmen bei der Erreichung der Klimaneutralität zu unterstützen.

Quelle und Grafik: Hochschule Trier