Die Rolle von Energiespeichern im Energiesystem der Zukunft

Internationales Forschungsteam entwickelt Open-Source-Modell für Energiespeicher

Variable Energieerzeugung, Dekarbonisierung, Dezentralisierung und sektorübergreifende Ansätze verlangen innovative Speicher. Zu deren Entwicklung werden Modelle zur Betriebs- oder Strukturoptimierung und Bewertung benötigt. Das Problem: Noch gibt es keine einheitlichen, wissenschaftlich abgesicherten Open-Source-Modelle für elektrische und thermische Energiespeicher, mit deren Hilfe technische, wirtschaftliche und regulatorische Fragestellungen gelöst werden können. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT will das einer einer Medienmitteilung vom 16.06.2020 folgend ändern.

Ziel von “Open Sesame”: die Rolle verschiedener Energiespeichertechnologien im zukünftigen Energiesystem mittels Modellierung und Simulation zu verstehen und zu optimieren – Grafik © Fraunhofer UMSICHT 

“Unser übergeordnetes Ziel ist es, die Rolle der verschiedenen Energiespeichertechnologien im zukünftigen Energiesystem mittels Modellierung und Simulation zu verstehen und zu optimieren”, fasst Prof. Christian Doetsch, Leiter des Bereichs Energie am Fraunhofer UMSICHT, zusammen. “Am Ende soll ein international erarbeitetes, generisches Open-Source-Ökosystem für Energiespeichermodelle und -datensätze stehen, das jeder weltweit anwenden oder zur weiteren Forschung nutzen kann.” Den Rahmen für diese Arbeit bildet das Projekt “Open Sesame ? Open Source Energy Storage Models”, durchgeführt gemeinsam mit der International Energy Agency (IEA).

Insgesamt 15 Projektpartner aus Deutschland, der Schweiz, Südkorea, Dänemark, Kanada, Belgien, Frankreich und Portugal bringen ihre Kompetenzen zusammen. In den kommenden drei Jahren wollen sie u. a. Folgendes erreichen: quelloffene Modelle für thermische und elektrische Energiespeicher, gemeinsame Open-Source-Datengrundlagen für verschiedene Länder sowie die beispielhafte Integration der Modelle in Simulations- und Optimierungssoftware.

Auf dem Weg dorthin nehmen die internationalen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedene Speichermedien ins Visier. Darunter neben den naheliegenden wie Lithium-Ionen-Batterien auch weitere wie Druckluftspeicher, Redox-Flow-Batterien, aber auch thermische Speicher wie Warmwasserspeicher und Phasenwechselmaterialien. “Das wird eine ziemliche Herausforderung”, sagt Christian Doetsch. “Schließlich basieren thermische und elektrische Energiespeicher auf strukturell sehr unterschiedlichen Modellen: Während die einen oft sehr speziell konstruiert und hochgradig in ein System oder eine Anlage integriert sind, sind die anderen in der Regel Stand-Alone-Lösungen.” Umso wichtiger sei es, dass bei Open Sesame internationale Expertinnen und Experten aus beiden Bereichen zusammenkommen und die verschiedenen internationalen Anwendungen und Systemgestaltungen mit in das Projekt einbringen werden.

Die Projektpartner

  • DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Deutschland
  • Berner Fachhochschule, Schweiz
  • KIER Korea Institute of Energy Research, Südkorea
  • EMD International, Dänemark
  • CSEM Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique, Schweiz
  • NRC National Research Council of Canada, Kanada
  • Carleton University, Kanada
  • Aalborg University, Dänemark
  • Paul Scherer Institut, Schweiz
  • VITO Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek, Belgien
  • ISQ, Portugal
  • Steinbeis SOLITES, Deutschland
  • University of Calgary, Kanada
  • CETHIL, Center for Energy and Thermal Sciences of Lyon, Frankreich

->Quelle:  umsicht.fraunhofer.de/open-sesame