Sozio-technische Modellierung von Interdependenzen zur energieeffizienten Einbindung von Unternehmen in das Mehrebenensystem der Energieversorgung

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr.-Ing. Bert Droste-Franke; Professorin Dr.-Ing. Johanna M.A. Myrzik
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 409625677

Das Gesamtvorhaben ist ein Paketantrag, bestehend aus drei einzelnen Sachbeihilfeanträgen, die sich gegenseitig ergänzen, um unterschiedliche Dimensionen der Transformation des Mehrebenensystems der Energieversorgung zu untersuchen und in ein gemeinsames, interdisziplinäres Modell zu integrieren. Der Begriff "Mehrebenensystem" umfasst zum einen die technischen Anlagen und Netzebenen der Nieder- bis zur Höchstspannung des elektrischen Systems mit den jeweiligen optionalen Kopplungen zu Gas- und Wärmenetzen; er umfasst zum anderen die sozialen Handlungsebenen im lokalen, regionalen und überregionalen Bereich mit einer Vielzahl kurz- und langfristiger Entscheidungen und Eigenschaften sowie Ressourcen von Einzelpersonen oder Institutionen, die vom Verbraucher (bzw. "Prosumer") über Industrieunternehmen bis hin zur Politik reichen. Der übergeordnete, gemeinsam verfolgte Ansatz des Forschungsprojektes besteht darin, die einzelnen Module des komplexen sozio-technischen Systems der Energieversorgung mittels Multi-Agenten-Ansätzen zu modellieren – und zwar derart, dass die dynamischen Interdependenzen und nichtlinearen Interaktionen innerhalb sowie zwischen den technischen und sozialen Modulen abgebildet, erfasst und analysiert werden können. Auf diese Weise sollen Aussagen über mögliche Szenarien und Pfade der Transformation des Energiesystems zu einem auf erneuerbaren Energien basierenden System getroffen werden und Ansatzpunkte für dessen Gestaltung und ggf. Optimierung identifiziert werden. Basierend auf einschlägigen Vorarbeiten der Antragsteller, die agentenbasierte Modelle und Simulationen sowohl im technischen als auch sozialen Bereich umfassen, soll hier ein gemeinsamer interdisziplinärer Modellansatz verfolgt werden, der die Interdependenzen abbildet. U.a. die folgenden Forschungsfragen sind im Rahmen des hier beantragten Teilprojektes des Paketantrages zu klären: - Wie lassen sich komplexe industrielle Versorgungsstrukturen mit verschiedensten Energieformen und energieeffizienten Rahmenbedingungen mit Multi-Agenten modulieren?- Wie beeinflussen die Teiloptimierungen der industriellen Versorgungsstruktur die Robustheit, Stabilität und Effizienz des Gesamtsystems bzw. wie wirken sich steuernde Eingriffe aus dem Gesamtsystem auf die Robustheit und Effizienz der industriellen Teilnetze aus? - Wie verhalten sich die unterschiedlichen zeitlichen Horizonte zueinander? - Wie funktioniert das Zusammenspiel von Optimierungsstrategien der Agenten über die Zeitbereiche und Ebenen hinweg? - Wie wirken sich industrielle Kooperationen und virtuelle Zusammenschlüsse industrieller Standortnetze auf die Energieeffizienz und Teiloptimierung industrieller Netze aus? - Wie wirken sich Verhaltensänderungen von Unternehmen bzw. entsprechende Maßnahmen im Bereich von Kooperationen und Wissensaustausch auf Innovationen bei Energieeffizienz und das Gesamtsystem aus? - Wie sind politische und unternehmerische Entscheidungen im Modell abzubilden?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen