Beitrag von Energiesystemanalyseund Technologiebewertung für ein nachhaltiges Energiesystem
Systemanalytische Untersuchungen gewährleisten wissenschaftlich fundierte und belastbare Entscheidungshilfen und Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft und Gesellschaft, die es erlauben, die Wirkungen der Einführung neuer Technologien rechtzeitig zu beurteilen. Energiesystemanalyse und Technikbewertung sind deshalb integrale Bestandteile der Forschungsstrategie des ForschungsVerbunds Erneuerbare Energien.
Pluspunkte für Energiesystemanalyse und Technologiebewertung
Energiesystemanalyse und Technikbewertung können die (politische) Entscheidungsfindung unterstützen und evaluieren; sie sind aufgrund ihrer ganzheitlichen Perspektive unverzichtbare Bestandteile in der Politikberatung. Zentrale Punkte sind:
ganzheitliche Perspektive statt Betrachtungen einzelner Technologien oder Komponenten
Aufzeigen von Wechselwirkungen zwischen einzelnen Systembausteinen
Darstellen einer Bandbreite von möglichen Energiezukünften und deren Auswirkungen unter Einbeziehung der komplexen Wechselwirkungen
Darstellen robuster Entwicklungen durch Bündelung von Energieszenarien (Meta-Analysen)
Umgang mit Unsicherheiten und Bereitstellen von Orientierungswissen
Potenziale für Energiesystemanalyse
Die Entwicklung neuer Energietechnologien erfolgt innerhalb von „technologischen Innovationssystemen“, d. h. innerhalb eines komplexen Umfelds mit zahlreichen technischen, gesellschaftlichen, wirtschaftlichen, ökologischen, klima- und energiepolitischen Rahmenbedingungen. Voraussetzung für eine erfolgreiche Markteinführung ist deshalb eine vorbereitende und flankierende Analyse dieser Zusammenhänge. Auch hierzu kann die Energiesystemanalyse einen Beitrag leisten.
Wie arbeiten Energiesystemanalyse und Technologiebewertung?
Energiesystemanalyse basiert zentral auf Entwicklung und Einsatz von Energiemodellen. Mit diesen werden einzelne Prozesse, ganze Sektoren oder das gesamte Energiesystem in verschiedenen zeitlichen und räumlichen Auflösungen mathematisch abgebildet. Mittels Energiemodellen werden Energieszenarien ausgearbeitet, die mögliche Entwicklungspfade des betrachteten Systems aufzeigen. Sie schreiben auf der Basis eines konsistenten Sets von Annahmen explorativ schon heute angelegte Trends in die Zukunft fort oder zeigen auf, wie vorgegebene Ziele (wie z. B. Treibhausgasreduktion) mittels des Zusammenspiels bestehender oder neuer Energietechnologien erreicht werden können.
In Ergänzung zu modell-basierten Energieszenarien spielen auch Kontextszenarien eine relevante Rolle bei der Analyse möglicher Transformationspfade. Kontextszenarien erfassen konsistent mögliche für das Energiesystem relevante gesellschaftliche Prozesse.
Jenseits der Entwicklung von Energieszenarien kommt der multi-kriteriellen Bewertung von Technologien eine wichtige Bedeutung zu. Dies betrifft die Bewertung der Zukunftsperspektiven bestehender und neuer Energietechnologien und -systeme – sei es hinsichtlich ihres Einsatzpotenzials oder der ökologischen, ökonomischen, technischen, gesellschaftlichen oder rechtlichen Bedingungen und Folgen ihres Einsatzes.
Ein weiterer Baustein der Systemanalyse ist das Monitoring. Während der Umsetzungsphase werden Energietechnologien und -systeme ebenso wie die gewählten Förderinstrumente häufig von einem Monitoring begleitet. Diese kontinuierliche und umfassende Bewertung ermittelt Chancen und Risiken des fortschreitenden Umsetzungsprozesses, hilft mögliche Fehlentwicklungen rechtzeitig zu erkennen und alternative Lösungsansätze zu erarbeiten.
Zu beachten sind dabei gleichermaßen ökonomische, ökologische und soziale Aspekte. Hierzu gehören Fragen der Versorgungssicherheit, der Wettbewerbsfähigkeit ebenso wie Beiträge für die internationale Klimaschutzpolitik sowie die Unterstützung der Energiewende durch erhöhte Energie- und Ressourceneffizienz.
Forschungsbedarf für Energiesystemanalyse und Technologiebewertung
Modellrechnungen und Szenarien für die zukünftige Energieversorgung unter besonderer Berücksichtigung der Energiewende in Deutschland und international, wobei neben der techno-ökonomischen Perspektive auch gesellschaftliche Prozesse beachtet werden
Multikriterielle Bewertung technologischer Innovationen zur nachhaltigen Energieversorgung unter Berücksichtigung nicht-technischer Aspekte nach-haltiger Entwicklung.
optimaler Energiemix im Strom-Wärme-Mobilitäts-System für die verschiedenen Transformationsphasen
Erweiterung der Energieszenarien um Fragen der Sektorkopplung (Speicher, Netze, Power-to-X)
Erneuerbare Energien-Szenarien mit Untersuchung von Marktdesign, Akteuren und Fördermaßnahmen
Integration von Akzeptanzfragen und Verhaltens-muster u. a. „weichen“ Aspekten in Energieszenarien
Technisch-ökonomische Bewertung von Energietechnologien – Wettbewerbsfähigkeit von Technologien und Anwendungen, Lernkurven, Trends, Technologieanalysen für Investitionsentscheidungen
Ökobilanzen und Analyse der räumlichen Umweltauswirkungen, Ressourcen- und Resilienzfragen
Potenzialanalyse erneuerbarer Energien und Kraftwerkseinsatzplanung für Wärme, Strom und Speichernutzung
Entwicklung von Markteinführungs- und Marktdurchdringungsstrategien auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Ebenen
Umfeld- und Systemanalysen zur Unterstützung von Forschungsplanung und Forschungsbegleitung
Evaluierung von Wertschöpfungsketten von Energietechnologien für Strategien zur Industrie entwicklung, Untersuchung von Ressourcenfragen, Bewertung von nationalen Maßnahmen zur FuE- und Industrieförderung
Marktanalysen von erneuerbaren Energietechnologien: Potenzialerschließung und Markteintrittsstrategien, Investitionsplanungen und Investitionshemmnisse, Betrachtung makroökonomischer Effekte
Aktuelle Materialien
Hier sehen Sie einzelne Artikel zum Thema „Energiesystemanalyse und Technikbewertung“. Eine komplette Übersicht über alle Publikationen finden Sie im Publikationsbereich.
Artikel aus "Forschungspolitische Papiere des FVEE"
Bioenergie für eine konsistente Klimaschutz- und Energiepolitik – Empfehlungen des FVEE
Die energetische Biomassenutzung stellt im Stromsektor einen ergänzenden Baustein dar, um verbleibende Energiebedarfe flexibel und kostengünstig zu decken, wenn Wind…
Ausbaudeckel für Photovoltaik behindert erfolgreiche Klimapolitik
Der im EEG von 2012 festgelegte Stopp der Einspeisevergütung durch den 52 GW-Deckel läuft dem erforderlichen massiven Ausbau der Photovoltaik…
CO2-Bepreisung als Innovationstreiber für klimafreundliche Technologien
Der FVEE befürwortet die rasche Einführung einer CO2-Bepreisung und begrüßt die aktuellen politischen und gesellschaftlichen Initiativen. „Im Gebäudebereich und im…
FVEE-Positionspapier: Erneuerbare Energien im Wärmesektor – Aufgaben, Empfehlungen und Perspektiven
Mit diesem Positionspapier möchte der FVEE einen Beitrag leisten zu einer fundierten Diskussion über adäquate Politikinstrumente für die Wärmewende. Es…
FVEE-Positionspapier Systemdesign
Dieses Positionspapier wurde im Juni 2013 durch einen Fachausschuss des FVEE erarbeitet. Dabei ist die Bezeichnung „Systemdesign“ statt „Marktdesign“ bewusst…
Artikel aus "Themenhefte"
Auswirkung globaler Krisen auf das Energiesystem
Themen 2023 – Forschung für ein resilientes Energiesystem in Zeiten globaler Krisen
Diese Broschüre informiert über die Forschungsthemen im FVEE zu: Energiebereitstellung Systemkomponenten Energienutzung Energiesystemgestaltung Außerdem finden Sie hier die Ziele des…
Artikel aus "Vortragsfolien"
Quo vadis Energiewende – Status quo, Herausforderungen, Strategien (Staiß – ZSW)
Schaffung von Grundlagen einer nachhaltigen Produktion von grünem Wasserstoff und dessen Folgeprodukte in ausgewählten Exportländern (Hauser – IZES)
Klimaschutzszenarien versus Realität: Wo ist Beschleunigung notwendig und wie kann sie gelingen? (Tönjes – Wuppertal Institut)
Start-Up heatbrAln: Von der Forschung in die Praxis – Wie präzise Daten die Wärmewende beschleunigen können (Blanco – DLR)
Stoffliche Energieträger und internationale Energiepartnerschaften (Seitz/Sternberg – ISE)
Artikel aus "Publikationen anderer"
Das Notwendige möglich machen – Die Solare Forschungswende in Deutschland
2020 knackte der Öko-Anteil am Bruttostromverbrauch die 50%-Marke. Dass diese Entwicklung möglich geworden ist, verdankt Deutschland einer Forschungswende zur Entwicklung…
Fraunhofer ISE: Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem
Die Studie »Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem – Die deutsche Energiewende im Kontext gesellschaftlicher Verhaltensweisen« untersucht Entwicklungspfade des deutschen Energiesystems,…
IWES et al.: Roadmap Speicher
Speicherbedarf für erneuerbare Energien Speicheralternativen Speicheranreiz Überwindung rechtlicher Hemmnisse Bestimmung des Speicherbedarfs in Deutschland im europäischen Kontext und Ableitung von…
Fraunhofer ISE: Energiesystem Deutschland 2050
Sektor- und Energieträgerübergreifende, modellbasierte, ganzheitliche Untersuchung zur langfristigen Reduktion energiebedingter CO2-Emissionen durch Energieeffizienz und den Einsatz erneuerbarer Energien
Artikel aus "Politische Papiere anderer"
8. Monitoring-Bericht „Energie der Zukunft“
Der Monitoring-Prozess „Energie der Zukunft“ überprüft, inwieweit die gesteckten Ziele der Energiewende mit Blick auf eine wirtschaftliche, sichere und umweltverträgliche…
Zweiter Fortschrittsbericht zur Energiewende
Alle drei Jahre wird statt des Monitoring-Berichts der ausführlichere Fortschrittsbericht zur Energiewende vorgelegt. Am 6. Juni 2019 hat die Bundesregierung…
Noch ist erfolgsreicher Klimaschutz möglich
Das Papier erläutert auf der Basis aktueller Klimaschutzszenarien der deutschen Energieversorgung die notwendigen Schritte, die für einen wirksamen Klimaschutz unter…
Kurzfassung – Noch ist erfolgsreicher Klimaschutz möglich (8 Seiten)
Das Papier erläutert auf der Basis aktueller Klimaschutzszenarien der deutschen Energieversorgung die notwendigen Schritte, die für einen wirksamen Klimaschutz unter…
Expertenkommission zum Monitoring-Prozess „Energie der Zukunft“
Stellungnahme der Expertenkommission zum zweiten Fortschrittsbericht der Bundesregierung für das Berichtsjahr 2017: Die Stellungnahme der Expertenkommission zum Monitoring-Prozess „Energie der…
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Expert*innen
CAE
Prof. Dr.-Ing. Fabian Scheller
CAE Center for Applied Energy Research e.V. Magdalene-Schoch-Str. 3, 97074 Würzburg