Energiemeteorologie

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.

Materialien zum Thema Energiemeteorologie

Unsere Expert*innen für Energiemeteorologie

Grafik mit Solarmodulen und Wolken

NeuRatSat liefert Prognosen der Sonneneinstrahlung (Frauhofer IEE )

Das Projekt NeuRatSat des Frauhofer IEE liefert Prognosen der Sonneneinstrahlung ©Fraunhofer IEE

Was erforscht die Energiemeteorologie?

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.

Artikel aus "Themenhefte"

Themen 2017: Innovationsbedarfe für Erneuerbare Energien – Solare Wärme und Kälte

Energiemeteorologie
Kostenfrei bestellen

Die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende braucht eine Vielzahl von Technologien, die unterschiedliche Aufgaben im Energiesystem lösen. Vorhandene Technologien müssen –…

Themen 2016: Forschung für die Energiewende – Die Gestaltung des Energiesystems

Energiemeteorologie
Kostenfrei bestellen

Die FVEE-Jahrestagung 2016 untersucht, welche Optionen Forschung und Politik haben, die Energiewende zu einem Erfolg zu führen. Die Wissenschaftlerinnen und…

Bedeutung von Prognosen für die Energiewende

Energiemeteorologie

Themen 2011: Transformationsforschung für ein nachhaltiges Energiesystem

Energiemeteorologie

2020 soll der Anteil der Erneuerbaren in Deutschland 18 % betragen, 2050 könnte er schon bei 100 % liegen. Dies…

Prognosen der zeitlich-räumlichen Variabilität von Erneuerbaren

Energiemeteorologie

Artikel aus "Programmbroschüren"

Energiemeteorologie

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Forschungsziele 2019

Energiemeteorologie
Kostenfrei bestellen

Diese Broschüre informiert über die Forschungsthemen im FVEE zu: Energiebereitstellung Systemkomponenten Energienutzung Energiesystemgestaltung Außerdem finden Sie hier die Ziele des…

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Expert*innen

DLR

Dr. Detlev Heinemann

DLR
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Linder Höhe, 51147 Köln
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Fraunhofer IEE

Dr. Reinhard Mackensen

Energiewirtschaft und Netzbetrieb; Sektorkopplung, Integration EE in Regionen
Reinhard Mackensen Fraunhofer IWES
Fraunhofer IEE
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik
Joseph-Beuys-Straße 8, 34117 Kassel
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Fraunhofer ISE

Dr. Elke Lorenz

Fraunhofer ISE
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE)
Heidenhofstr. 2, 79110 Freiburg
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Fraunhofer IWES

Dr. Bernhard Lange

Fraunhofer IWES
Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme
Am Seedeich 45, 27572 Bremerhaven
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KIT

Prof. Dr. Stefan Emeis

Windressourcen offshore und in komplexem Gelände
KIT
Karlsruher Institut für Technologie
Kaiserstraße 12, 76131 Karlsruhe
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