Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

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Fortschrittsbericht zur Digitalisierung des Energiesystems

(Fraunhofer CINES, 2024)
Bergsträßer, Jonathan
;
Berkhout, Volker
;
Klaiber, Stefan
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Klobasa, Marian
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Kohrs, Robert
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Linnartz, Philipp
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Naumann, Steffi
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Nicolai, Steffen
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Schmidt, Dietrich
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Welisch, Marijke
;
Wende-von Berg, Sebastian
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Wickert, Manuel
;
Wille-Haußmann, Bernhard

Die Digitalisierung ist ein hochgradig relevanter Schlüsselprozess für die Energiesystemtransformation - Details dazu hat der Fraunhofer Exzellenzcluster CINES im Jahr 2022 erforscht und in 14 Thesen zusammengefasst. In 2023 wurden in Zusammenarbeit mit Praxispartner:innen aus der Energiewirtschaft politische und regulatorischen Änderungen in der digitalen Energiewirtschaft analysiert und ausgewertet. Der Fortschrittsbericht zeigt die Fortschritte der Digitalisierung auf und erörtert Handlungsbedarfe und Weiterentwicklungspotenziale. Wichtige Erkenntnisse sind: Positive Fortschritte gibt es u.a. durch gesetzliche und regulatorische Neuerungen wie beispielsweise beim §14a EnWG oder dem Gesetz zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende (GNDEW). Es mangelt an einem integrativen Zielbild - ein solches kann für mehr Klarheit und Orientierung bei der Digitalisierung des Energiesystems in Deutschland und Europa sorgen. Um Lücken, Handlungsbedarfe und positiven Fortschritt besser zu erkennen, erfordert es ein gemeinsames Verständnis für die Orientierung und Ausrichtung auf die Digitalisierung. Dafür ist es unter anderem notwendig ein handlungsanleitendes Zukunftsbild zu schaffen, die kommunikative Übersetzung und die Verständlichkeit von regulatorischen Änderungen zu verbessern, Kompetenzen für technologische Lösungen, bspw. für notwendige Cyberresilienz und kritischen Infrastrukturen, aufzubauen und Investitionen zu tätigen, um mehr finanzielle Mittel für die Digitalisierung der Energiesystemtransformation zur Verfügung zu haben.
Multi-supplier models and decentralized energy systems

(Publications Office of the European Union, 2023)
Veen, Aliene van der
;
Winters, Eva
;
Fumagalli, Elena
;
Klobasa, Marian
;
Breitschopf, Barbara
;
Seigeot, Virginie

Energy sharing is the activity of administratively attributing renewable energy to consumers, where the renewable energy asset is controlled by those consumers in a shared role as a non-professional or non-profit producer. The main objective of energy sharing is to give all consumers access to renewable energy assets, i.e. the opportunity to participate in renewable energy projects and to benefit from the control of these assets. Energy sharing has already been implemented in various Member States.
Common European Energy Data Space

(Publications Office of the European Union, 2023)
Berkhout, Volker
;
Villeviere, Clément
;
Bergsträßer, Jonathan
;
Klobasa, Marian
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Regeczi, David
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Dognini, Alberto
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Singh, Mahendra
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Stornebrink, Michiel
;
Hülsewig, Timm
;
Seigeot, Virginie
;
Lenzmann, Frank
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Breitschopf, Barbara

The energy transition towards renewables requires additional flexibility options in the electricity system, to coordinate resource-dependent generation and demand. The management and control of this flexibility needs an advanced digital ecosystem for the communication between organisations and devices. The Common European Energy Data Space will facilitate the participation by flexible energy resources as set forth by the EU action plan on digitalising the energy system. This report, researched and written by the Energy Transition Expertise Centre (EnTEC) under the auspices of the European Union, develops a plan for the realisation of this Common European Energy Data Space
Competitiveness of system integration elements. Exploratory study

(Publications Office of the European Union, 2023)
Frank, Gerard
;
Breitschopf, Barbara
;
Bettgenhaeuser, Kjell
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Klobasa, Marian
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Yearwood, Jessica
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Panny, Julia
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Cerny, Ondrej
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Woronowicz, Tanja
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Droste-Franke, Bert
;
Gorner, Marine

Competitiveness of System integration elements - EnTEC Exploratory study in support of the annual Competitiveness Progress Report. Since 2020, as per the Energy Union Governance Regulation, the EC publishes an annual Competitiveness Progress Report (CPR) to assess whether clean energy technology development is on track to deliver the EU’s longterm energy and climate goals and to map the competitiveness of the EU clean energy industry. The CPR proposes a set of indicators capturing the entire energy system (generation, transmission and consumption) and presents indicators displaying the competitiveness of clean energy technologies (CET) in two sections, i) macro section and ii) technology specific section including the technology, value chain and the respective global market. In light of the increasing requirement to integrate different sectors and systems to leverage the full potential of clean energy potentials, a concept is needed to highlight the strengths and weaknesses of the EU energy sector and its consumers regarding the intensity and progress in energy system integration. Hence, the aim of this study is to outline a comprehensive concept on the way to incorporate the system integration aspects as well as further macro-economic aspects into the broad approach of assessing the competitiveness of CET.
Endbericht: Auswertung des Lastmanagement-Monitorings nach § 51a EnWG für die Erhebungsrunden 2017, 2018 und 2019

(r2b energy consulting GmbH, 2022)
Diels, Robert
;
Strickling, Lukas
;
Klobasa, Marian
;
Stute, Judith

Der vorliegende Bericht enthält die Auswertung der im Rahmen des Lastmanagement-Monitorings (LMM) gemäß § 51 a EnWG zum Beitrag von Lastmanagement zur Versorgungssicherheit im Bereich Elektrizität in Deutschland erhobenen Unternehmensangaben aus den Erhebungsjahren 2017, 2018 und 2019. In den drei LMM-Abfragen wurden von Unternehmen mit hohem Stromverbrauch bestimmte quantitative und qualitative Angaben mit dem Ziel erhoben, sowohl quantitativ die Lastreduktionspotenziale für die Nutzung an den Strommärkten zu bestimmen als auch qualitativ Gründe und Hindernisse für den erstmaligen oder verstärkten Einsatz von Lastmanagement im Allgemeinen zu untersuchen. Aus den drei LMM-Abfragen ergibt sich, dass zwischen 49% und 59% aller erfassten Unternehmensstandorte bereits Lastmanagement zu unterschiedlichen Zwecken einsetzen. Bisher können aber nur zwischen 12% und 15% aller Standorte ihre Last in Abhängigkeit der Preise am Strommarkt reduzieren. Im Folgenden werden diese Standorte, die bereits ihre Last in Abhängigkeit der Preise am Strommarkt reduzieren können, als marktflexible Standorte bezeichnet. Aus den Angaben der Unternehmen und ihrer Standorte in den LMM-Abfragen lässt sich von marktflexiblen Standorten das erschlossene und das unerschlossene Lastreduktionspotenzial sowie von nicht-marktflexiblen Standorten das unerschlossene Lastreduktionspotenzial ermitteln (siehe Abbildung 1).
Digitalisierung des Energiesystems - 14 Thesen zum Erfolg

(Fraunhofer CINES, 2022)
Bergsträßer, Jonathan
;
Gkoktsis, George
;
Hirsch, Tilo
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Klaiber, Stefan
;
Klobasa, Marian
;
Kohrs, Robert
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Lauer, Hagen
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Nicolai, Steffen
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Offergeld, Thomas
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Rülicke, Linda
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Schmidt, Dietrich
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Warweg, Oliver
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Welisch, Marijke
;
Wende-von Berg, Sebastian
;
Werner, Daniel
;
Wickert, Manuel
Digitalisation of energy flexibility

(European Union, 2022)
Antretter, Michelle
;
Klobasa, Marian
;
Kühnbach, Matthias
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Singh, Mahendra
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Knorr, Kaspar
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Schütt, Jonathan
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Boer, Jordy de
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Rolser, Ole
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Hernandez Diaz, Diego
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Fitzschen, Franziska
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Garcerán, Andrés
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Reina, Ricardo
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Stemmer, Stefanie
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Steinbach, Jan
;
Popovski, Eftim

In 2019, the European Commission announced its European Green Deal, a set of policy initiatives to curb CO2 emissions across the economy by 2050, and in summer 2021 the Commission presented the Fit for 55 package, which set an intermediate target to reduce emissions by 55% from 1990 levels by 2030. Additionally, Fit for 55 would, among other initiatives, increase the target share of renewables in the overall energy mix from 32% to 40% by 2030. Currently, 20% of all energy in the European Union comes from renewable sources; achieving the Fit for 55 goal would mean a doubling of renewable energy sources in the next nine years. For the energy sector, achieving this target will entail shifting from conventional to renewable energy sources at an increased pace. Most renewable energy sources, such as wind and solar, are fluctuating and non-dispatchable; that is, they cannot be controlled by grid operators or market needs but instead are weather-dependent. This fluctuation in supply can create mismatches between generation and demand that requires additional flexibility to equilibrate the power system. This report, researched and written by the Energy Transition Expertise Centre (EnTEC) under the auspices of the European Union looks at topics related to energy transition and focuses on potential solutions for enabling a renewables-based power system that are primarily at least strongly digital. It mainly examines digitally enabled flexibility solutions that leverage existing infrastructure, and does not include purpose-built non-digital flexibility solutions such as utility-scale batteries and gas power plants. EnTEC will support the transformation of the EU energy system by monitoring and analysing trends in technologies and innovations and their impacts on the ongoing energy transition. It will provide the European Commission with recommendations for policy responses and triggering the debate regarding societal changes required to achieve the European Green Deal targets.
Batteriespeicher in Netzen

( 2022)
Fritz, Wolfgang
;
Ladermann, Alexander
;
Willemsen, Sebastian
;
George, Jan
;
Klobasa, Marian
;
Kühnbach, Matthias
;
Neef, Christoph
;
Stute, Judith
;
Kahl, Hartmut
;
Senders, Julian

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) Projekt-Nr. 33/18 12. Juli 2022 Batteriespeicher in Netzen Batteriespeicher in Netzen Schlussbericht im Auftrag des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Die Digitalisierung aus Innovationsperspektive

(Fraunhofer ISI, 2021)
Beckert, Bernd
;
Eberling, Elisabeth
;
Feidenheimer, Alexander
;
Friedewald, Michael
;
Gotsch, Matthias
;
Klobasa, Marian
;
Kroll, Henning
;
Lerch, Christian
;
Martin, Nicholas
;
Schubert, Torben

Die Corona-Krise hat der Digitalisierung einen Schub verliehen - vorhandene Pläne mussten schneller als gedacht umgesetzt, Testphasen abgekürzt oder übersprungen werden und dort, wo es keine Pläne gab, galt es zu improvisieren.
Bewertung der systemischen Auswirkungen der C/sells-Anwendungsfälle

(Fraunhofer ISI, 2021)
Klobasa, Marian
;
Bekk, Anke
;
Kühnbach, Matthias
;
Pelka, Sabine
;
Stute, Judith
;
Sarfarazi, Seyedfarzad
;
Nienhaus, Kristina
;
Bruckmeier, Andreas
;
Springmann, Elisabeth
;
Köppl, Simon
;
Guthoff, Felix
;
Qussous, Ramiz
;
Ritter, David
;
Flachsbarth, Franziska
;
Heinemann, Christoph

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