Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

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  • Publication
    Fortschrittsbericht zur Digitalisierung des Energiesystems
    (Fraunhofer CINES, 2024)
    Bergsträßer, Jonathan orcid-logo
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    Berkhout, Volker
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    Klaiber, Stefan
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    Klobasa, Marian orcid-logo
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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
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    Wende-von Berg, Sebastian
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    Wickert, Manuel
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    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.
  • Publication
    Utilizing Flexibility Potentials in Local Energy Systems
    ( 2023)
    Bender, Tom orcid-logo
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    Flemming, Sebastian
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    Surmann, Arne
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    Pelka, Sabine orcid-logo
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    Martin, Arne
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    Klaiber, Stefan
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    Kühnbach, Matthias orcid-logo
    In this paper, potentials and possible effects of utilizing flexibility in local energy systems are examined on the basis of a real residential district in Bochum, Germany. The district provides heat pumps, heat storages, battery storages (in combination with a photovoltaic system) and charging points for electric vehicles as possible flexibility options. Based on the installed plant technology and the cross-sectoral energy requirements of the district, various scenarios were developed that differ in terms of possible operation management approaches and flexibility use. These scenarios include a non-managed district operation, a rule-based district operation, and a cross-sectoral optimization of the district energy system with the goal of maximizing the self-consumption of renewable energy. For more detailed considerations, additional sub-scenarios were defined which, for example, represent the possibility of a grid-compatible operation. To compare the different scenarios, the district energy system was implemented in a model and simulated for the representative period of one calendar year. The simulations were evaluated by using several key performance indicators (KPIs), such as CO2 reduction, renewable energy self-consumption ratio, or renewable energy self-supply ratio.