Systemanalyse
Beitrag von Energiesystemanalyse und 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
+ langfristig angelegte Analysen statt Kurzfristbetrachtungen
+ 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
Wie arbeiten Energiesystemanalyse und Technologiebewertung?
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.
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 Energie technologien 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
Materialien
Hier sehen Sie einzelne Artikel zum Thema "Systemanalyse und Technikfolgenabschätzung" aus unseren Forschungspublikationen als PDF-Dokumente, geordnet nach dem Veröffentlichungsdatum.
Eine komplette Übersicht über alle Publikationen finden Sie im Publikationsbereich.
Artikel aus den Programmheften:
Forschungsziele 2019 (Grösse: 5.7 MB)
- Research and development fields (Grösse: 51 KB)
- Technological impact assessment (Grösse: 42 KB)
Artikel aus den Themenheften:
- Bioenergie in der europäischen Zeitenwende: Ein intelligenter Baustein für ein nachhaltiges Energie- und Kreislaufwirtschaftssystem als Beitrag zum European Green Deal (Grösse: 1.1 MB)
- Forschung für den European Green Deal (Themen 2020) (Grösse: 13.1 MB)
- Energy Research for Future – Forschung für die Herausforderungen der Energiewende (Themen 2019) (Grösse: 4.2 MB)
- Die Energiewende - smart und digital (Themen 2018) (Grösse: 8.7 MB)
- Chancen der Digitalisierung für die Energiewende (Grösse: 529 KB)
- Digitalisierung und globale Energiesystemtransformation – Chancen und Herausforderungen (Grösse: 457 KB)
- Überblicksvorträge – Digitalisierung des Energiesystems (Grösse: 1.1 MB)
- Innovationen für die Energiewende (Themen 2017) (Grösse: 17.1 MB)
- Forschung für die Energiewende – Die Gestaltung des Energiesystems (Themen 2016) (Grösse: 9.2 MB)
- Die Rolle der Wärme im Energiesystem: Systemaspekte (Grösse: 2.2 MB)
- Systemdienlicher Einsatz von EE-Stromüberschüssen in thermischen Anwendungen (Grösse: 263 KB)
- Kommunale und regionale Konzepte für die Verknüpfung von Strom- und Wärmemarkt – Beispiel Energiewende Nordhessen (Grösse: 473 KB)
- Technische Perspektive – Konsistente Gesamtsysteme (Grösse: 717 KB)
- Transformationsprozess des Energiesystems (Grösse: 1.5 MB)
- Systemanalytische Perspektive – Meilensteine einer No-Regret-Strategie (Grösse: 557 KB)
- Transformationsforschung für ein nachhaltiges Energiesystem (Themen 2011) (Grösse: 6.7 MB)
- Tagungsband 2010: Forschung für das Zeitalter der erneuerbaren Energien (Grösse: 6.8 MB)
- Investitionssichernde Rahmenbedingungen für erneuerbare Energien als Technologietreiber (Leprich und Nast) (Grösse: 370 KB)
- Ökonomische Konsequenzen einer 100%-Versorgung mit Erneuerbaren bis 2050 für Deutschland (Staiß et al.) (Grösse: 169 KB)
- Diskussion mit den forschungspolitischen Sprechern der Bundestagsfraktionen (Grösse: 208 KB)
- Integration in das Energiesystem 2050 – technologisch, wirtschaftlich, politisch (Grösse: 1.0 MB)
- Vision für ein nachhaltiges Energiesystem 2050 (Schmid et al.) (Grösse: 707 KB)
- Überblicksvortrag: Forschung für das Zeitalter der erneuerbaren Energien (Eberhardt) (Grösse: 227 KB)
- Bedeutung der erneuerbaren Energien und der Energieeffizienz in verschiedenen globalen Energieszenarien (Grösse: 531 KB)
- Themen 2009: Forschen für globale Märkte erneuerbarer Energien (Grösse: 5.3 MB)
- ENGLISH: Topics 2009: Research for global markets for renewable energies (Grösse: 6.9 MB)
- Anmerkungen zur weltweiten Verknappung fossiler und atomarerRohstoffe (2007) (Grösse: 345 KB)
- Das EEG und seine Wirkung auf Produktion und Forschung – Wie können Investitionen in Richtung erneuerbare Energien gelenkt werden? (2007) (Grösse: 53 KB)
- Wertschöpfung und Arbeitsplatzeffekte durch die Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland (2007) (Grösse: 285 KB)
- Nachhaltige Entwicklung im Spannungsfeld von Energiebedarf und Umweltschutz (2006) (Grösse: 287 KB)
- Forschung und Innovation im FVS für eine nachhaltige Energieversorgung (2006) (Grösse: 273 KB)
- Leitlinien für eine nachhaltige Energieversorgung (2006) (Grösse: 124 KB)
- Wege zu einer nachhaltigen Energieversorgung- Die erneuerbaren Energien als Gesamtsystem (2006) (Grösse: 114 KB)
- Erneuerbare Energien und Arbeitsplätze in gesamtwirtschaftlicher Betrachtung (2006) (Grösse: 96 KB)
- Export erneuerbarer Energietechniken- ländliche Elektrifizierung (2006) (Grösse: 188 KB)
- Wie nachhaltig ist die deutsche Energieversorgung? Nachhaltigkeit als Steuerungskonzept (2006) (Grösse: 255 KB)
- Speichertechnologien für erneuerbare Energien - Voraussetzung für eine nachhaltige Energieversorgung (2006) (Grösse: 454 KB)
- International Organisations Concerned with Energy Issues (2004) (Grösse: 55 KB)
- Science and Education as a Key to Development (2004) (Grösse: 47 KB)
- Integrating Renewable Energy Into Society (2004) (Grösse: 79 KB)
- The Significance of Research and Education for Renewable Energies (2004) (Grösse: 55 KB)
- Global Research and Development on Renewables (2004) (Grösse: 126 KB)
- Policies and Measures for Renewable Energy and Energy Efficiency in South Africa (2004) (Grösse: 89 KB)
- Research and Development Needs for Renewable Energy Technology in Industrialized Countries (2004) (Grösse: 86 KB)
- The Challenge of Renewable Energies Integration in Energy Distribution Systems (2004) (Grösse: 48 KB)
- UNESCO?s Global Renewable Energy Education and Training Program in a Latin American View (2004) (Grösse: 49 KB)
- Promotion of Renewable Energies for Heating and Cooling (2004) (Grösse: 107 KB)
- Capacity Building for Sustainable Energy Development and Poverty Alleviation in Sub-Saharan Africa - the Contribution of AFREPREN (2004) (Grösse: 144 KB)
- Full Solar Supply of Industrialized Countries - The Example Japan (2004) (Grösse: 327 KB)
- Editorial Science Forum 2004 (Grösse: 75 KB)
- Possible Cooperation between Arab and European Countries in Energy, Water and Environmental Issues (2004) (Grösse: 39 KB)
- Transitioning to a Renewable Energy Future (2004) (Grösse: 53 KB)
- International Open University for Renewable Energies (OPURE) (2004) (Grösse: 47 KB)
- European Network on Education and Training in Renewable Energy Sources (EURONETRES) (2004) (Grösse: 61 KB)
- UNESCO´s Global Renewable Energy Education and Training Programme (GREET Programme) (2004) (Grösse: 314 KB)
- Photographic Credits Science Forum 2004 (Grösse: 32 KB)
- Member Institutes of the Solar Energy Research Association (FVS) (2004) (Grösse: 61 KB)
- The EUREC?s Master in Renewable Energies - Educating Renewable Energy Engineers (2004) (Grösse: 80 KB)
- Renewable Energy Education Network: The International Institute for Renewable Energy (IIRE) (2004) (Grösse: 60 KB)
- Renewable Energy Research and Education Network (2004) (Grösse: 269 KB)
- List of Participants Science Forum 2004 (Grösse: 48 KB)
- Press Release Science Forum 2004 (Grösse: 113 KB)
- Research and Development Needs for Renewable Energies in Developing Countries (2004) (Grösse: 206 KB)
- Imprint Science Forum 2004 (Grösse: 44 KB)
- Press Conference / Science Forum 2004: The Participants (2004) (Grösse: 79 KB)
- Opportunities and Necessities of Research and Education (2004) (Grösse: 183 KB)
- Capacity Building in Developing Countries - Bringing Renewable Energy to the People (2004) (Grösse: 261 KB)
- Ausbaustrategie des BMU1 zur Windenergienutzung (2002) (Grösse: 111 KB)
- Potenziale, Standortanalysen, Stromtransport (2002) (Grösse: 1.1 MB)
- Strategien für eine vollständig solare Energieversorgung1 (2002) (Grösse: 365 KB)
- Das EDISon Projekt (2001) (Grösse: 122 KB)
- Energie und Kommunikation (2001) (Grösse: 495 KB)
- Prognoseverjahren zur optimalen Nutzung erneuerbarer Energien (2001) (Grösse: 291 KB)
- Integration erneuerbarer Energien und dezentrale Energieversorgung (2001) (Grösse: 234 KB)
- Target Action der Europäischen Union zur Integration erneuerbarer Energien (2001) (Grösse: 145 KB)
- Politikstrategien für die Integration erneuerbarer Energien in Deutschland (2001) (Grösse: 157 KB)
- Technische Anforderungen an dezentrale Versorgungsstrukturen in Europa (2001) (Grösse: 350 KB)
- Regenerative Energien im 21. Jahrhundert - additiv oder alternativ ? (2000) (Grösse: 94 KB)
- Biomasse - gespeicherte Sonnenenergie aus der Vielfalt der Pflanzenarten - Potenziale, Bereitstellung, Konversion (2000) (Grösse: 117 KB)
- Stromversorgung mit erneuerbaren Energien - Dezentrale Strukturen und modulare Systemtechnik (2000) (Grösse: 386 KB)
- Solare Vollversorgung für Europa (2000) (Grösse: 213 KB)
- Bionik solarer Energiesysteme als Orientierungshilfe für Forschung und Technologieentwicklung (2000) (Grösse: 281 KB)
- Ein solares Energieversorgungskonzept für Europa (1998) (Grösse: 141 KB)
- Bedeutung der erneuerbaren Energien für die Energieversorgung der Zukunft (1998) (Grösse: 547 KB)
- Strategien für eine nachhaltige Energieversorgung - ein solares Langfristszenario für Deutschland (1998) (Grösse: 2.9 MB)
- Elektromagnetische Verträglichkeit von Photovoltaikanlagen (1996) (Grösse: 764 KB)
Artikel aus den Workshopbänden:
- Was weiß man heute zu Ökobilanzen von Biokraftstoffen? (2003) (Grösse: 156 KB)
- Biodiesel - Situation und Entwicklungsperspektive (2003) (Grösse: 63 KB)
- Die Produktion von Bioethanol als Treibstoff unter dem Aspekt der Energie-, Kosten- und Ökobilanz (2003) (Grösse: 107 KB)
- Biogas as transportation fuel (2003) (Grösse: 263 KB)
Artikel aus Weiteren Publikationen:
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