Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

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  • Publication
    Durchführbarkeitsuntersuchung zu Pilotlade- und Tankinfrastruktur für Langstrecken Lkw (VorPiLaTes)
    (LUBW, 2022)
    Klingler, Anna-Lena
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    Mauch, Lars Andreas
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    Voglstätter, Christopher
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    Aschbrenner, Stefan
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    Plötz, Patrick orcid-logo
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    Holderried, Walter
    Ziel des Projektes ist eine Durchführbarkeitsuntersuchung für die Realisierung einer Pilotlade- und Wasserstofftankstelle in Baden-Württemberg. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag auf der Identifikation eines geeigneten Standorts für die spätere Umsetzung der Infrastruktur sowie den unterstützenden Tätigkeiten für die Errichtung einer geplanten Lade- und Tankinfrastruktur. Die Infrastrukturen für Lade- und Tankvorgänge sollen dabei am selben Standort errichtet werden. Es wurde dafür zunächst eine erste Liste mit Anforderungskriterien für die Bewertung möglicher Standorte erstellt. Die Liste umfasst 15 Kriterien der Kategorien „Gebiet“, „Energie“, „Platz“ und „Rahmenbedingungen“. Die Kriterien wurden auch bei der Suche nach Standorten genutzt. Instrumente der Standortsuche von Seiten der Fraunhofer-Institute waren die Ansprache von vorhandenen Kontakten, die Ansprache von Multiplikatoren, wie beispielsweise den Wirtschaftsförderungen. Darüber hinaus wurde mit Kartenmaterial eine digitale Analyse von Standorten durchgeführt und die entsprechenden Flächenbesitzer identifiziert und kontaktiert. Darüber hinaus wurde in einer Pressemitteilung auf das Projekt und die laufende Standortsuche aufmerksam gemacht. Insgesamt zeigte sich als aussichtsreichster Standortkandidat damit nach aktuellem Stand des Projektes der Standort bei Ettenheim-West. Für diesen Standort wurde eine erste Standortplanung durchgeführt.
  • Publication
    Disruptive demand side technologies: Market shares and impact on flexibility in a decentralized world
    ( 2021)
    Heitel, Stephanie
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    Klingler, Anna-Lena
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    Herbst, Andrea
    ;
    Fermi, Francesca
    Electricity demand is expected to increase strongly as electrification and the use of hydrogen are promising decarbonization options for the demand side sectors transport and industry. In a decentralized system with volatile renewable energy sources, flexibility potentials will play an important role for secure and cost-efficient electricity supply. On the demand side, decentralized PV-battery systems and electric vehicles as well as hydrogen production by electrolyzers could provide the necessary flexibility. Energy demand over time is calculated based on assumed and simulated market shares of these and other low-emission technologies. Impacts on the system and residual load are analyzed, with a focus on the contribution of load shifting as a demand-side measure. Results indicate that load shifting can contribute significantly to integrate RES electricity.
  • Publication
    Impacts of avalanche effects of price-optimized electric vehicle charging - Does demand response make it worse?
    ( 2021)
    Kühnbach, Matthias
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    Stute, Judith orcid-logo
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    Klingler, Anna-Lena
    Electric vehicles (EVs) are expected to provide substantial potential for demand response (DR) and, thus, the integration of renewable electricity sources in the future energy system. However, DR can also have noticeable negative consequences, so-called avalanche effects. We systematically assess under which circumstances avalanche effects occur and what impact they have on the electricity system and cost savings for EV owners. Our results show that DR can provoke unwanted avalanche effects, which are particularly strong beyond 2030, when the leverage of EV charging will have increased to a significant level. It is possible to avoid avalanche effects by using a dynamically updated DR signal. If this is used, our findings confirm that shifting charging load from peaks to hours of low or negative residual load reduces the peak and variance of residual load and facilitates the integration of renewables.
  • Publication
    Future energy demand developments and demand side flexibility in a decarbonized centralized energy system
    ( 2021)
    Herbst, Andrea
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    Klingler, Anna-Lena
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    Heitel, Stephanie
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    Manz, Pia orcid-logo
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    Fleiter, Tobias
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    Rehfeldt, Matthias orcid-logo
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    Fermi, Francesca
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    Fiorello, Davide
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    Martino, Angelo
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    Reiter, Ulrich
    European final energy consumption mainly stems from five sectors: transport, households, industry, residential, and agriculture using fossil fuels as dominant energy carriers. In order to achieve the climate targets, emissions in the demand sectors must be drastically reduced. Due to different characteristics and challenges each sector needs its own strategy how to achieve such decarbonization until 2050. In the following chapter, the impacts of an ambitious mitigation scenario on future energy demand and CO2 emissions for transport, industry, residential, and tertiary are analyzed discussing sector specific decarbonization strategies and mitigation options. Implications of such strategies for demand-side flexibility and its future need are analyzed.