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Interdisziplinäres MSc.-Projekt für WiBi im SoSe 2013

Interdisziplinäres Projekt für WI-BI im SoSe 2012 und sonstige Interessierte mit einschlägigem Studienschwerpunkt

Smart energy cities:

Städte und der Aufbau intelligenter Energiesysteme

Termine und weitere Informationen finden Sie hier.

Problemstellung:

Spätestens seit dem Reaktorunfall von Fukushima wird von der Bundesregierung eine „Energiewende“ durch den Ausbau erneuerbarer Energien und der dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung in der Strom- und Wärmegewinnung sowie eine Erhöhung der Effizienz im gesamten Energiesystem gefordert. Aus der Energiewende ergeben sich auch für Städte und Gemeinden weit reichende Veränderungen. Ge¬fordert wird ein Bündel verschiedener, eng miteinander vernetzter Neuerungen:

a) der Aufbau „virtueller Kraftwerke“ durch einen Verbund dezentraler Energieanlagen (z.B. Cluster aus Mikro-Blockheizkraftwerken, Fotovoltaik- und Windenergieanlagen),

b) die Konstruktion intelligenter, kommunikativ aufgebauter Energienetze mit multidirektionalem Lastfluss („smart grids“) sowie

c) eine systematische Koordination von Stromangebot und -nachfrage, u.a. durch „intelligente Stromzähler“ („smart meters“), die Ergänzung bestehenden Kraftwerke um dezentrale, verbrauchernahe Strom- und Wärmespeicher und die Etablierung eines verbrauchernahen Lastmanagements.

Der Aufbau solcher intelligenter städtischer Energiesysteme beinhaltet nicht allein eine Herausforderung der Erforschung und Entwicklung innovativer Netz-, Speicher- und IuK-Technologien sowie deren Integration in das bestehende System. Vor allem die Anforderungen an die Regulierung und Planung sowie die Organisation und das dezentrale Management „virtueller Kraftwerke“ und „intelligenter Energienetze und -speicher“ in Städten sind noch kaum erforscht.

Fragestellung:

Es stellt sich die Frage, wie Städte in Kooperation mit anderen Akteuren (Stadtwerke, Netzbetreiber, neue Energiedienstleister, Wohnungsunternehmen) einen Aufbau intelligenter Energiesysteme koordinieren und aktiv fördern können. Wie können ausreichende Pflichten bzw. wirtschaftliche Anreize für die Verteilnetzbetreiber zum Netzaus- und -umbau geschaffen werden? Wie können etablierte und unabhängige Strom- und Wärmeerzeuger zu Investitionen in dezentrale Energieanlagen motiviert werden? Wie können ausreichende Anreize und Informationsangebote für die Wohnungswirtschaft und andere Energieverbraucher gesetzt werden, damit sie ihrer Rolle als „Co-Producer“ und Energieeinsparer Rechnung tragen? Gibt es bereits Vorreiterstädte, besonders innovative Netzbetreiber oder andere Innovateure, die technische und organisatorische Innovationen im Bereich intelligenter Netze oder virtueller Kraftwerke aktiv fördern?

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