Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

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Krieg in der Ukraine: Auswirkungen auf die europäische und deutsche Importstrategie von Wasserstoff und Syntheseprodukten. Impulspapier

2022 , Wietschel, Martin , Roth, Florian , Fragoso García, Joshua , Herbst, Andrea , Kleinschmitt, Christoph , Wittmann, Florian , Breitschopf, Barbara , Zheng, Lin , Eckstein, Johannes , Neuwirth, Marius , Pfluger, Benjamin , Ragwitz, Mario , Löschel, Andreas , Biesewig, Lars , Thiel, Zarah , Voglstätter, Christopher , Nunez, Almudena , Quitzow, Rainer , Kunze, Robert , Stamm, Andreas , Strohmaier, Rita , Lorych, Ludger

Der Angriffskrieg von Russland auf die Ukraine hat auf vielen Seiten zur Erkenntnis geführt, dass die bisher geltende Gewissheit, dass enge Handelsbeziehungen zu einer stabilen Energieversorgung führen, zu hinterfragen ist. Das Zukunftsthema Wasserstoff ist davon in besonderem Maße betroffen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich das Impulspapier unter anderem mit neuen Ansätzen der Bewertung von Partnerländern beim Wasserstoffimport, der Entwicklung von Importkosten und den Potenzialen für eine Wasserstoffherstellung in der EU. Zudem geht das Papier auf die künftige wirtschaftliche Entwicklung der Ukraine durch die Erzeugung und den Transport von Wasserstoff ein.

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Sector coupling technologies in gas, electricity, and heat networks. Competition or synergy?

2020 , Oberle, Stella , Stute, Judith , Fritz, Markus , Klobasa, Marian , Wietschel, Martin

Current investment in distribution networks for electricity, gas, and heat is high, and the distribution networks play a prominent role in the necessary transformation of the energy system. This paper provides insights into the relationship between residential end-user decisions on heat supply and their effect on infrastructure planning. Therefore, the gas, electricity, and heat networks are analyzed together. After a review of the characteristics of the networks, the most common sector coupling technologies are compared economically and environmentally. The results show that, under the assumptions made, heat pumps are the cheapest option for residential end-users in the long run. This raises the question of whether a parallel development of three different infrastructures for the heat supply of buildings is the best path to a successful energy transition.

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Import von Wasserstoff und Wasserstoffderivaten: Von Kosten zu Preisen

2021 , Wietschel, Martin , Eckstein, Johannes , Riemer, Matia , Zheng, Lin , Lux, Benjamin , Neuner, Felix , Breitschopf, Barbara , Fragoso García, Joshua , Kleinschmitt, Christoph , Pieton, Natalia , Nolden, Christoph , Pfluger, Benjamin , Thiel, Zarah , Löschel, Andreas

Nach heutigem Kenntnisstand wird Deutschland zur Erreichung seiner ambitionierten Ziele auf den Import von Wasserstoff und Wasserstoffderivaten angewiesen sein. Vor dieser Problemstellung wird hier erstmals ein Ansatz vorgestellt, wie man sich eine künftige Marktentstehung vorstellen kann und wie man von Herstellkosten zu Preisen kommen könnte. Hierzu wird die Entwicklung eines partiellen Gleichgewichtsmodells skizziert mit preiselastischen Angebots- und Nachfrage-funktionen und den Einbezug von Transportkosten. In diesem werden auch die Länderrisiken und der Einfluss der Regulierung berücksichtigt.

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Impact of electric vehicles: Will German households pay less for electricity?

2020 , Kühnbach, Matthias , Stute, Judith , Gnann, Till , Wietschel, Martin , Marwitz, Simon , Klobasa, Marian

High energy efficiencies imply that electric mobility is regarded as an important technological option to reduce greenhouse gas emissions from the transport sector. However, electric vehicles (EVs) also have impacts on electricity grids and electricity generation. Hence, this paper explores how private EVs affect residential electricity prices in Germany. We examine effects of EVs on electricity generation, the contribution of controlled charging and impacts on distribution grid grids. We show that in 2030, private EVs can reduce the electricity prices for households since at distribution grid level, the additional electricity demand increases the overall utilisation of the grid and lowers specific costs. Because the additional load of EVs leads to an increased usage of power plants with higher variable costs, there is the opposite effect on electricity generation costs, although limited by controlled charging. Overall, the effect of rising electricity generation costs is usually overcompensated by falling specific grid charges.

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