Bedeutung der Energiemeteorologie für ein nachhaltiges Energiesystem
Wetter und Klima werden für die künftige Energieversorgung eine zunehmend wichtige Rolle spielen: Die wetterabhängigen erneuerbaren Energiequellen Wind und Sonne werden zentrale Säulen des künftigen Energiesystems. Die energetische Nutzung von Biomasse ist ebenfalls wetter- und klimaabhängig. Letztlich erfordert auch der Betrieb konventioneller Energiesysteme meteorologische Expertise, z. B. bezüglich der Kühlung thermischer Kraftwerke, der Strombelastbarkeit von Freileitungen und der wetterabhängigen Verbrauchslast in Stromnetzen.
Diesen disziplinübergreifenden Anforderungen widmet sich die Energiemeteorologie als ein neues anwendungsorientiertes Arbeitsgebiet und Forschungsfeld, das sich an den Bedürfnissen einer gesicherten, nachhaltigen und kosteneffizienten Energieversorgung orientiert und gleichzeitig die dafür notwendige meteorologische Grundlagenforschung vorantreibt.
Angesichts der wachsenden Bedeutung von Wetter und Klima wird eine möglichst umfassende Beschreibung der Wechselwirkungen des gesamten Energieversorgungssystems mit den meteorologischen Randbedingungen immer wichtiger. Dies erfordert, spezifisch für Energiesysteme angepasste meteorologische Informationen bereitzustellen. Ermöglicht wird dies zum Beispiel durch die Entwicklung neuer Mess- und Vorhersagemethoden und neuer, integrierter Modelle.
Die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende verlangt präzise Informationen. Wenn beispielsweise Solar- und Windkraftwerke geplant werden, sind sehr genaue Kenntnisse über die lokal verfügbaren Ressourcen erforderlich, um die Eignung der Standorte beurteilen zu können.
Im laufenden Betrieb sind exakte Vorhersagen über die aktuelle Energieproduktion der Anlagen notwendig, um sie wirtschaftlich betreiben zu können. Und die Entwicklung kommender Generationen von Energiewandlern wie Solarzellen und Windenergieanlagen erfordert ebenfalls eine genaue Charakterisierung der relevanten meteorologischen Bedingungen.
Forschungs- und Entwicklungsbedarf für Energiemeteorologie
Entwicklung und Betrieb künftiger Energieversorgungssysteme benötigen spezifischere Methoden und präzisere Daten zur Verfügbarkeit von Wind und Solarstrahlung:
Verbesserung von EE-Vorhersagen:
– probabilistische Vorhersagen der EE-Erzeugung
– Vorhersage von Extremereignissen
– saisonale Vorhersagen
– Integration in Steuerungsstrategien von Energie systemen
Analyse und Vorhersage der räumlichen und zeitlichen Variabilität der Solar- und Windenergieerzeugung
Integration der Interaktion von EE-Konvertern mit der Atmosphäre in meteorologische Modelle
Entwicklung von EE-spezifischen meteorologischen Messmethoden
verbesserte Wolken- und Aerosolinformation zur Solarstrahlungsbestimmung
Kopplung von meteorologischen Modellen mit Energieversorgungs- und Nachhaltigkeitsmodellen
EE-Erzeugungsmodelle für den Stadt- und Gebäudebereich
lokale und regionale Klimabeeinflussung durch EE
mögliche Folgen einer Klimaveränderung für die energetische Biomassenutzung
Informations- und Kommunikationstechnik-Management energiemeteorologischer Daten (Digitalisierungs-Strategie)
Aktuelle Materialien
Hier sehen Sie einzelne Artikel zum Thema „Energiemeteorologie“. Eine komplette Übersicht über alle Publikationen finden Sie im Publikationsbereich.
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2020 soll der Anteil der Erneuerbaren in Deutschland 18 % betragen, 2050 könnte er schon bei 100 % liegen. Dies…
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Expert*innen
DLR
Dr. Peter Heller
DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Linder Höhe, 51147 Köln
