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    Fortschrittsbericht zur Digitalisierung des Energiesystems
    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.
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    Ukrainian Hydrogen Export Potential: Opportunities and Challenges in the Light of the Ongoing War
    (Fraunhofer ISI, 2023)
    Sukurova, Natalia
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    Fragoso García, Joshua
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    Kantel, Anne
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    Jalbout, Eddy
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    Abdel-Khalek, Hazem
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    Bergup, Emily
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    The purpose of the working paper is to study the hydrogen export potential of Ukraine, including the opportunities and challenges in light of the ongoing war, based on the analyses of national and international sources as well as the modeling and calculations conducted within the HYPAT project. The carried-out analysis of the current trends and developments of the hydrogen economy in Ukraine shows that de-spite the ongoing war, the EU remains interested in Ukraine as a potential future hy-drogen supplier. Techno-economic assessment reveals the following: green steel could become an important export product in the future, generating additional reve-nues in the country; Ukraine has a well-established infrastructure for exporting hydro-gen and Power-to-X products to Western Europe via pipelines and seaports, but the repurposing of this infrastructure needs to be further investigated; important energy infrastructures and land for potential renewable energy deployment are currently oc-cupied by the Russian military. It is determined that the war's uncertain duration in-creases the risks of investing in developing the large RE potential in Ukraine so, low-cost RE might only be sufficient to cover domestic demand. The following opportuni-ties and obstacles are highlighted: the development of a hydrogen economy can bring socio-political advantages, but the large-scale hydrogen production in Ukraine might be limited due to water scarcity and competitive water use for the agricultural sector and could imply higher energy costs for households.
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    Schlussbericht zum Projekt "Ressourcenbedarf für die Energiewende: Interdisziplinäre Bewertung von Szenarien für die Bereitstellung von Strom und Wärme"
    The InteRessE project aimed to conduct an interdisciplinary assessment of the resource requirements for the energy transition in Germany. Different scenarios were examined with regard to their resource requirements up to 2050 and their economic, ecological and social opportunities and risks. The assessment was carried out considering technologies and components for the provision, transmission and storage of electricity and heat including the building sector and for the reduction of energy demand in the building sector. The core results from the work at Fraunhofer were: - a broad and detailed consideration of the raw material requirements for the technologies of the energy transition, incl. anticipated developments in the area of efficiency and material substitution measures until 2050 - construction of a systematic database of current and future raw material requirements by technology and raw material - design and implementation of a model that calculates raw material requirements, linked environmental impacts and recycling potentials of transformation pathways of the German energy system, enabling detailed analyses from different perspectives. The modelling results complement those of the energy system analysis by including the upstream chains of the necessary technologies in terms of their raw material requirements and associated environmental impacts. This makes shifts in emissions abroad become visible and quantified. However, the share of raw material requirements and environmental impacts for the import of CO2-neutral energy sources is not included. Overall, the scenario with far-reaching energy-saving and renovation measures shows the lowest demand for raw materials and the lowest dependence on third countries.
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    Export Potentials of Green Hydrogen - Methodology for a Techno-Economic Assessment
    (Fraunhofer ISI, 2023) ;
    Abdel-Khalek, Hazem
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    Drechsler, Björn
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    Bergup, Emily Felicitas
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    Sinha, Mohammad
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    Fragoso García, Joshua
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    Holst, Marius
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    Voglstätter, Christopher
    This working paper describes the quantitative and model-based methodology used in HYPAT to assess hydrogen and Power-to-X (PtX) export potentials in the countries Morocco, Ukraine, Namibia, Turkey, United Arab Emirates, Kenya, Chile, Canada, Brazil, and New Zealand. The results of the techno-economic assessment are further used as a basis for a global hydrogen and PtX atlas, and as an indication of the price development of hydrogen and PtX.
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    Clean Hydrogen Deployment in the Europe-MENA Region from 2030 to 2050
    (Fraunhofer CINES, 2023)
    Braun, Jan
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    Carlier, Benjamin
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    Réveillère, Arnaud
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    Warluzel, Gilles
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    Wesoly, Didier
    This paper assesses the technical feasibility and socio-economic aspects of the European Union’s (EU) REPowerEU target of producing, importing, and transporting 20 million tonnes (Mt) of clean hydrogen by 2030. Due to their geographical proximity, low-cost hydrogen production potential and existing gas infrastructure, six MENA (‘Middle East and North Africa’) countries are considered key players for realizing the REPowerEU import target: Morocco, Algeria, Tunisia, Libya, Egypt, and Saudi Arabia. The central questions addressed by this paper are: What hydrogen production and import volumes are technically feasible in the Europe-MENA region? Can imports from the MENA countries be integrated into the existing European natural gas grid? How much technical storage capacity is available for hydrogen in the Europe-MENA region? What socio-economic issues must be considered in a strategic analysis of clean hydrogen deployment in the Europe-MENA region?
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    Gesamtwirtschaftliche Wirkung der Energiewende. Modellbasierte Analyse möglicher Transformationspfade hin zu Klimaneutralität
    (PIK, 2023) ; ;
    Siegle, Jonathan
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    Fahl, Ulrich
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    Pietzcker, Robert
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    Die Energiemärkte sind seit Beginn des Angriffskriegs auf die Ukraine sehr angespannt. Gleichzeitig besteht mit Blick auf die notwendige Erreichung von Klimaneutralität bereits ein großer Transformationsbedarf mit potenziell großen ökonomischen Wirkungen. Um abzuschätzen, welche zusätzlichen ökonomischen Folgen der mittel- bis langfristige Wegfall Russlands als Lieferant fossiler Energieträger bei gleichzeitigem Festhalten an den Klimazielen hat, wird das Szenario Energiesouveränität mit dem Szenario Technologiemix verglichen.
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    War in Ukraine: Implications for the European and German strategies for importing hydrogen and synthesis products. Position paper
    (Fraunhofer ISI, 2022-03) ; ;
    Fragoso García, Joshua
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    Löschel, Andreas
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    Biesewig, Lars
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    Thiel, Zarah
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    Voglstätter, Christopher
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    Nunez, Almudena
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    Quitzow, Rainer
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    Kunze, Robert
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    Stamm, Andreas
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    Strohmaier, Rita
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    Lorych, Ludger
    Russia’s war of aggression against Ukraine has led many to question the formerly held certainty that close trade relations result in a stable energy supply. Hydrogen, which is expected to play an important role in the future, is particularly affected by this. Against this background, among other things, this position paper addresses new approaches to assessing partner countries for hydrogen imports, the development of import costs, and the potential for hydrogen production in the EU. The paper also addresses the future economic development of Ukraine through the production and transportation of hydrogen.
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    Hintergrundpapier zu nachhaltigem grünen Wasserstoff und Syntheseprodukten
    (Fraunhofer ISI, 2022) ; ;
    Stamm, Andreas
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    Lorych, Ludger
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    Edenhofer, Lucas
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    Thiel, Zarah
    Dieses Working Paper greift die Diskussion über die Nachhaltigkeit von grünem Wasserstoff und seinen Syntheseprodukten auf und dient als Grundlage, um im Forschungsvorhaben HYPAT (Glo-bal Hydrogen Potential Atlas, dt. globaler H2-Potenzialatlas) ein gemeinsames Verständnis zur Nachhaltigkeit von Wasserstoff und seinen Syntheseprodukten zu entwickeln. Dabei werden so-wohl die Erzeugungsprozesse selbst, als auch vorgelagerte Prozesse einbezogen und Umweltaus-wirkungen als auch soziale Auswirkungen betrachtet. Die erarbeiteten Kriterien dienen als Hinter-grundinformationen für Potenzialbetrachtungen, ökonomische Berechnungen und Modellrech-nungen innerhalb von HYPAT.
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    Background paper on sustainable green hydrogen and synthesis products
    (Fraunhofer ISI, 2022) ; ;
    Stamm, Andreas
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    Lorych, Ludger
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    Edenhofer, Lucas
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    Thiel, Zarah
    This working paper addresses the discussion about the sustainability of green hydrogen and its synthesis products. It serves as a basis for developing a common understanding of the sustainabil-ity of hydrogen and its synthesis products in the HYPAT (Global Hydrogen Potential Atlas) re-search project. Both the hydrogen production processes and upstream processes are considered, including environmental and social impacts. The criteria developed in this document serve as background information for evaluating potential, and for economic and model calculations within HYPAT.
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    Krieg in der Ukraine: Auswirkungen auf die europäische und deutsche Importstrategie von Wasserstoff und Syntheseprodukten. Impulspapier
    (Fraunhofer ISI, 2022) ; ;
    Fragoso García, Joshua
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    Löschel, Andreas
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    Biesewig, Lars
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    Thiel, Zarah
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    Voglstätter, Christopher
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    Nunez, Almudena
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    Quitzow, Rainer
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    Kunze, Robert
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    Stamm, Andreas
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    Strohmaier, Rita
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    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.