Designetz heißt das auf vier Jahre angelegte Vorhaben, das im Rahmen des Förderprogramms „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“ (SINTEG) des Bundeswirtschaftsministeriums aufgelegt wurde. 30 Millionen Euro Fördermittel stehen insgesamt für Designetz zur Verfügung. 46 Partner aus Forschung und Entwicklung, Energiewirtschaft und Industrie wollen aus vielen Einzellösungen zur Stromproduktion und Stromversorgung ein effizientes, sicheres und flexibles Gesamtsystem entwickeln.
Unter der Projektleitung der innogy SE werden im Rahmen von Designetz als Schaufensterregion die Bundesländer NRW, Rheinland-Pfalz und das Saarland betrachtet. Diese Modellregion bildet ab, was sich später auch auf ganz Deutschland übertragen lassen soll. Sie ist zum einen durch Schwerindustrie, aber auch durch städtische Ballungszentren und größere ländliche Gebiete geprägt und dient so als Blaupause für Deutschland.
Innerhalb des Projekts übernimmt das Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft (IAEW) der RWTH von Professor Dr.-Ing. Albert Moser die Leitung des wissenschaftlichen Arbeitspaketes, dessen Ziel es ist, das Energiesystem im Jahr 2035 zu modellieren und zu simulieren. Die deutschen Kernkraftwerke und ein Großteil der Kohlekraftwerke sind abgeschaltet. Sonnenenergie, Wind und Biomasse sind die Hauptenergieträger. Etwa jeder zweite deutsche Haushalt produziert seinen eigenen Strom und speist diesen zum Teil in die Netze. Was passiert beispielsweise bei einer zwei Wochen andauernden Windflaute wenn dadurch ein Teil der Stromproduktion ausfällt? Können andere Erzeugungsanlagen den fehlenden Bedarf decken? Wie müssen Flexibilität, zum Bespiel Speicher, in einem Gesamtsystem berücksichtigt und eingesetzt werden? Welche Anpassungen des Marktes sind erforderlich? Und was ist überhaupt wirtschaftlich sinnvoll? Diese Fragen wollen die Aachener Forscher mit ihren Untersuchungen beantworten.
Ausgangspunkt für die Simulationen sind Szenarien zur zukünftigen Entwicklung des Energiesystems. Zur Untersuchung dieser Zukunftsszenarien werden Simulationsumgebungen für die europäischen Strommärkte als auch zur Abbildung von lokalen Restriktionen aufgrund von Netzengpässen entwickelt.
„Das Projekt zeichnet sich vor allem durch die Kooperation von Forschung und Industrie und die direkte Rückkopplung der Erfahrung aus der Praxis in die Theorie aus“, sagt Jens Sprey vom IAEW. „Letztlich geht es darum, zukünftig vorhandene Flexibilität aus Markt-, Netz- und Systemsicht optimal einzusetzen. Ziel ist die Ableitung von Handlungsempfehlungen anhand europäischer Markt- und Netzbetriebssimulationen um Einzellösungen zu einem gesamtwirtschaftlich effizienten Energiesystem zu verknüpfen.“
Das IAEW der RWTH verfügt über eine langjährige Erfahrung und Expertise auf den Gebieten Netzplanung und Netzbetrieb, Markt- und Systemanalysen sowie Systemstabilität und Versorgungssicherheit. Unter anderem arbeitet das Institut bereits in einem Vorprojekt mit der innogy SE zusammen, bei dem es um die netzdienliche Flexibilitätsnutzung im Verteilnetz geht.