Dynamis - Dynamische und intersektorale Maßnahmenbewertung zur kosteneffizienten Dekarbonisierung des Energiesystems

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Motivation

„Dynamis – Vermögen, eine Veränderung herbeizuführen“

Im Zuge der deutschen Energiewende erfolgt eine Umgestaltung der Energieversorgung mit den Zielen, aus der Kernenergie auszusteigen und die Treibhausgasemissionen zu senken. Mit der Verabschiedung des Pariser Klimaabkommens bekannte sich auch die Weltgemeinschaft zu einer deutlichen Reduktion der Treibhausgasemissionen und verleiht den deutschen Bestrebungen zusätzliches Gewicht.

Zur Reduktion von Emissionen im Energiesystem stehen verschiedene Maßnahmen zur Diskussion. Zu den CO2-Verminderungsmaßnahmen zählen neben dem Einsatz Erneuerbarer Energien (EE) auch Effizienzsteigerungen, die zunehmende Elektrifizierung, der Einsatz synthetischer und biogener Energieträger sowie die Abscheidung von CO2. Die Bewertung dieser Maßnahmen hinsichtlich ihres Emissionsminderungspotenzials und ihrer Kosteneffizienz ist dabei grundlegend von den Randbedingungen des umgebenden Energiesystems abhängig. Gleichzeitig führt die Umsetzung solcher Maßnahmen auch immer zu einer Veränderung der Struktur eben dieses Gesamtsystems, welches sich nicht nur auf die Bewertung dieser Maßnahme auswirkt, sondern auch die Bewertungsgrundlage anderer Maßnahmen verändert. Eine rein statische Betrachtung der CO2-Verminderungskosten als Kriterium zur Maßnahmenbewertung ist folglich nicht ausreichend.

 

Zielsetzung und Methodik

Gegenstand des Projektes Dynamis ist daher die Entwicklung von Methoden und Modellen, die es ermöglichen, einzelne Maßnahmen und Maßnahmenkombinationen unter Berücksichtigung der dynamischen Wechselwirkungen im Energiesystem hinsichtlich ihres CO2-Einsparpotenzials und ihrer CO2-Verminderungskosten zu bewerten. Dabei liegt der Fokus insbesondere auf den Rückwirkungen der anwendungsseitigen Maßnahmen in den Endenergiesektoren auf das Energiesystem.

Um mit der Vielzahl an Maßnahmen und der Komplexität umzugehen, wird im Projekt Dynamis ein dreistufiger Bewertungsansatz verfolgt:

Dynamis Methodik vierstufiger BewertungsansatzMithilfe einer Voranalyse werden zunächst die großen Stellhebel zur Emissionsreduktion identifiziert. Für die ausgewählten Maßnahmen erfolgt dann eine stufenweise Bewertung, wobei in jeder Stufe der Modellierungsraum erweitert wird. Während bei der statischen Bewertung einzelne Technologien für ausgewählte Jahre miteinander verglichen werden, werden in der sektordynamischen Bewertung Zeitabhängigkeiten und Verdrängungseffekte in den Endenergiesektoren miteinbezogen. Hierfür werden die vier Endenergiesektoren Verkehr, Haushalte, Industrie und GHD (Gewerbe, Handel, Dienstleistungen) mithilfe detaillierter Bottom-up-Modelle abgebildet. Der zunehmenden Sektorkopplung wird in der systemdynamischen Bewertung durch die Übergabe der zeitlich aufgelösten Nachfrage nach Strom, Fernwärme, Gas, Wasser und synthetischen Brennstoffen an die Optimierungsmodelle der Bereitstellungsseite Rechnung getragen. Mithilfe einer langfristigen Einsatz- und Ausbauplanung und einem regionalisierten EE-Zubau können schließlich einzelne Maßnahmen sowie Maßnahmenkombinationen hinsichtlich ihres Einsparpotenzials und ihrer dynamischen Verminderungskosten bewertet werden.

 

Dynamis Methodik Modelllandschaft

 

 

Zusammenfassung:

 

Projektübersicht

 

 

Veröffentlichungen und Vorträge

 

Modelle

 

Förderung und Projektpartner

Logo BMWI

Die Bearbeitung dieser Studie erfolgt durch ein Projektkonsortium bestehend aus der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V., der Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH und dem Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der TU München.

Die Studie wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert (Förderkennzeichen: 03ET4037A). Diese Förderinitiative ist Teil des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung, Schwerpunkt Systemanalyse.

Neben dem BMWi unterstützen 14 Unternehmenspartner aus den Bereichen Energieversorgung, Mobilität und Chemie das Forschungsvorhaben sowohl finanziell als auch mit Daten und individuellen, praxisnahen Erfahrungen. Darüber hinaus werden sie die Ergebnisse evaluieren und Umsetzungsmöglichkeiten prüfen.

 

 

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