Integration von Speicherkraftwerken

Pumpspeicherkraftwerk in Rönkhausen mit einer Leistung von 140 MW.

Energiesystemanalyse

Im Thema Energiesystemanalyse beschäftigen wir uns mit folgenden Arbeitsgebieten

Techno-ökonomische Bewertung von Energietechnologien

Marktanalysen und Geschäftsmodelle

Kraftwerkseinsatz­planung und Betriebs­strategien

Nationale und regionale Energie­versorgungs­konzepte

Die erneuerbaren Energietechnologien haben sich in den vergangenen Jahren rasant entwickelt: Während die Preise stark gefallen sind, ist die installierte Leistung in vergleichbarem Maße gestiegen. In diesem Prozess haben sich die erneuerbaren Energien – insbesondere Photovoltaik und Windenergie – weltweit nicht nur zu einer wichtigen Industriesparte entwickelt, sondern tragen mit ihrem Wachstum auch zu weitreichenden Veränderungen im Energiesystem bei. Um die Schwankungen in der Stromproduktion durch Solar- und Windenergie auszugleichen, müssen Möglichkeiten gefunden werden, Erzeugung und Bedarf einander anzupassen. Dies geschieht unter anderem durch die kombinierte Nutzung verschiedener Energietechnologien oder die Integration von Speicherkraftwerken.

Diese Entwicklungen werfen Forschungsfragen auf, die hauptsächlich auf die Integration und das Zusammenspiel der erneuerbaren Energien im System abzielen: Wie ist eine kosteneffiziente Nutzung erneuerbarer Energieressourcen in verschiedenen Regionen zu erreichen? Wie können Technologien kombiniert werden, um den Energiebedarf optimal zu decken? An welchen Stellen muss diese Entwicklung durch den Staat unterstützt werden?

Das Geschäftsfeld Energiesystemanalyse arbeitet an Lösungen für Fragen dieser und ähnlicher Themenbereiche.

Ausgewählte Forschungsprojekte

 

iDistributedPV

Photovoltaik im Verteilnetz

 

FlexGeber

Demonstration von Flexibilitäts­optionen im Gebäude­sektor und deren Interaktion mit dem Energie­system Deutschlands

 

MENA CSP KIP

Middle East and North Africa Concentrating Solar Power Knowledge and Innovation Program

 

Kopernikus-Projekt ENavi – Systemintegration

Themenfeld 4: Systemintegration und Vernetzung der Energieversorgung

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Dr. Thomas Schlegl

Energiesystemanalyse

Fraunhofer ISE
Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg

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Dr. Christoph Kost

Techno-ökonomische Bewertung von Energietechnologien

Fraunhofer ISE
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Noha Saad Hussein

Marktanalysen und Geschäftsmodelle

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Dr. Niklas Hartmann

Kraftwerkseinsatzplanung und Betriebsstrategien

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Charlotte Senkpiel

Nationale und regionale Energieversorgungskonzepte

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Beate Scharr

Administrative Assistant

Fraunhofer ISE
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Veröffentlichungen

 

YearTitle/AuthorDocument Type
2017Ausbauoptimierung dezentraler Energiesysteme zur Untersuchung von Flexibilitätspotenzialen beim Ausbau erneuerbarer Energien
Thomsen, J.; Wanapinit, N.
Conference Paper
2017Comparison of control approaches for variable speed air source heat pumps considering time variable electricity prices and PV
Fischer, D.; Bernhardt, J.; Madani, H.; Wittwer, C.
Journal Article
2017Model based analysis of building retrofitting effects on a decentralized energy system
Saad Hussein, N.; Hübner, F.
Conference Paper
2017QCPV: A quality control algorithm for distributed photovoltaic array power output
Killinger, S.; Engerer, N.; Müller, B.
Journal Article
2017The role of CSP in the electricity system of South Africa - technical operation, grid constraints, market structure and economics: Paper presented at 22nd SolarPACES Conference, Abu Dhabi, United Arab Emirates, 11-14 October 2016
Kost, C.; Friebertshäuser, C.; Hartmann, N.; Fluri, T.; Nitz, P.
Conference Paper
2017Upscaling PV power considering module orientations
Killinger, S.; Guthke, P.; Semmig, A.; Müller, B.; Wille-Haussmann, B.; Fichtner, W.
Journal Article
2016Changing behaviours for demand response in an eco-community
Goldbach, K.; Salup, A.; Peacock, A.; Owens, E.H.; Gölz, S.
Conference Paper
2016Comparison of electricity storage options using levelized cost of storage (LCOS) method
Jülch, V.
Journal Article
2016Concept of Evaluating Chances and Risks of Grid Autarky: Presentation held at 13th International Conference on the European Energy Market (EEM), Porto, Portugal, 06.06.2016-09.06.2016
Senkpiel, C.; Shammugam, S.; Saad Hussein, N.; Hauser, W.; Biener, W.; Kreifels, N.; Kost, C.
Presentation
2016Effects of Retrofitting on the Operation and Deployment of Technologies within a Decentralized System
Saad Hussein, N.; Senkpiel, C.; Hollander, M. den
Conference Paper
2016Die Entwicklung des Energiesystems und die Rolle netzdienlicher Gebäude: Vortrag gehalten bei den Berliner Energietagen, Workshop "Netzdienliche Gebäude und Quartiere", Berlin, Germany, 12.04.2016
Henning, H.-M.
Presentation
2016Ergebnisse aus der Energiesystem-Modellierung. Wege zur Transformation des deutschen Energiesystems bis 2050: Vortrag gehalten bei der ProcessNet-Jahrestagung und 32. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, Aachen, Germany, 12.-15. September 2016
Henning, H.
Presentation
2016Forschungsprojekt zur Hochrechnung der Photovoltaikleistung unter Berücksichtigung der Anlagenausrichtung
Killinger, S.; Guthke, P.; Erge, T.; Wille-Haussmann, B.; Wolpert, J.; Semmig, A.
Journal Article
2016Identification of typical quality control issues in distributed PV power measurements
Killinger, S.; Engerer, N.; Müller, B.
Conference Paper
2016Influence of spatially varying costs on structure and operation of energy storages and supply facilities in a local energy system
Bachmaier, A.; Eggers, J.; Herkel, S.
Journal Article
2016Opportunities and challenges of high renewable energy deployment and electricity exchange for North Africa and Europe - scenarios for power sector and transmission infrastructure in 2030 and 2050
Boie, Inga; Kost, Christoph; Bohn, Sven; Agsten, Michael; Bretschneider, Peter; Snigovyi, Oleksandr; Pudlik, Martin; Ragwitz, Mario; Schlegl, Thomas; Westermann, Dirk
Journal Article
2016Pathways to transform the energy system until 2050. The German example and perspectives for Europe: Presentation held at EuroSun 2016, Palma, Spain, October 11-14, 2016
Henning, H.
Presentation
2016Possible Actions to Maximize the Flexibility Usage in a Decentral Energy System for the Heating and Electricity Sector
Saad Hussein, N.; Rinn, L.M.; Krüger, C.; Janßen, T.; Biener, W.; Senkpiel, C.
Conference Paper
2016Projektion der PV-Leistung zwischen Anlagen unterschiedlicher Modulausrichtung: Poster präsentiert auf der 4. Fachtagung Energiemeteorologie 2016, Bremerhaven, Germany, 20.04.2016
Killinger, S.; Braam, F.; Müller, B.; Wille-Haussmann, B.; McKenna, R.
Poster
2016Raout-in: Color rendering of objects in a daylit room viewed from outdoors
Kuhn, T.E.; Wilson, H.R.; Hanek, J.; Santamouri, M.
Journal Article
2016Recycling of battery technologies - ecological impact analysis using life cycle assessment (LCA)
Unterreiner, L.; Jülch, V.; Reith, S.
Conference Paper
2016Rooftop PV Potential Estimations: Automated Orthographic Satellite Image Recognition based on Publicly Available Data
Mainzer, K.; Schlund, D.; Killinger, S.; McKenna, R.; Fichtner, W.
Conference Paper
2016Solar energy in the electricity system of South Africa - linking a detailed technology modelling with a large-scale energy system model
Kost, C.; Friebertshäuser, C.; Hartmann, N.; Fluri, T.
Conference Paper
2016Spatial distribution of thermal energy storage systems in urban areas connected to district heating for grid balancing - a techno-economical optimization based on a case study
Bachmaier, A.; Narmsara, S.; Eggers, J.-B.; Herkel, S.
Journal Article
2016Towards an energy system in Europe based on renewables - model based analysis of Greece and Germany by coupling a European wide demand and supply model (PRIMES) with a regional and temporal high resolution bottom-up investment and unit-commitment model (RESlion): RESDEGREE, Final Report
Kost, C.; Hartmann, N.; Senkpiel, C.; Schlegl, T.; Zampara, M.; Capros, P.
Report
2016Vermarktung von Flexibilitäten im Verteilnetz - Analyse der Akteure und Rollen für zukünftige Geschäftsmodelle im Verteilnetz
Thomsen, J.; Schulz, A.; Hartmann, N.
Conference Paper
2015Anlagentechnik im Gebäudebereich - neue Entwicklungen und ihre Umsetzung: Vortrag gehalten auf dem Kongress der Energieagentur Rheinland-Pfalz, Mainz, Germany, 16.07.2015
Henning, H.-M.
Presentation
2015Decentralised Market Agent - Accessing Central Markets with Demand Side Management
Thomsen, J.; Roulland, A.; Hartmann, N.; Kellermann, M.; Schlegl, T.
Conference Paper
2015Economic viability of smart grid technologies in households
Thomsen, J.; Roulland, A.; Hartmann, N.
Conference Paper
2015Energiesystem Deutschland 2050: Vortrag gehalten auf der DPG Frühjahrssitzung 2015, Bad Honnef, Germany, 16.04.2015
Henning, H.
Presentation
2015Die Energiewende umsetzen
Bachmaier, A.; Rühl, I.; Herkel, S.; Namsara, S.; Gündra, H.; Rupp, M.; Tyrna, B.; Törnros, T.; Resch, B.
Journal Article
2015Heating Technology Mix in a Future German Energy System Dominated by Renewables: Presentation held at 4th Congress of Polish Organization of Heat Pump Technology Development Warsaw, September 22, 2015
Henning, H.-M.
Presentation
2015A holistic comparative analysis of different storage systems using levelized cost of storage and life cycle indicators
Jülch, V.; Telsnig, T.; Schulz, M.; Hartmann, N.; Thomsen, J.; Eltrop, L.; Schlegl, T.
Journal Article
2015Levelized Cost of Storage Method Applied to Compressed Air Energy Storage
Jülch, V.; Jürgensen, J.; Hartmann, N.; Thomsen, J.; Schlegl, T.
Conference Paper
2015Pathway and technologies for the transformation of the energy system: Presentation held at Sustainability Summit 2015, Freiburg, Germany, October 20, 2015
Bett, A.W.; Henning, H.-M.
Presentation
2015Phasen der Transformation des Energiesystems: Ein ganzheitlicher Blick auf alle Wandlungsketten und Verbrauchssektoren
Henning, H.-M.; Palzer, A.; Pape, C.; Borggrefe, F.; Jachmann, H.; Fischedick, M.
Journal Article
2015Photovoltaik
Jülch, V.; Hartmann, N.; Saad Hussein, N.; Schlegl, T.
Book Article
2015Projections of long-term changes in solar radiation based on CMIP5 climate models and their influence on energy yields of photovoltaic systems
Wild, M.; Folini, D.; Henschel, F.; Müller, B.
Journal Article
2015Renewable energy expansion and interaction in Europe: High resolution of RES potentials in energy system modeling
Kost, C.; Junne, T.; Senkpiel, C.; Hartmann, N.; Schlegl, T.; Zampara, M.; Capros, P.
Conference Paper
2015Simple models for building-integrated solar thermal systems
Maurer, C.; Cappel, C.; Kuhn, T.E.
Journal Article
2015A spatial resolution in four levels for a techno-economic municipal energy system model
Eggers, J.-B.; Stryi-Hipp, G.; Herkel, S.
Conference Paper
2015Stromerzeugung aus Windenergie
Hartmann, N.; Saad Hussein, N.; Taumann, M.; Jülch, V.; Schlegl, T.
Book Article
2015Trends in the German PCR Market: Perspectives for Battery Systems
Hollinger, R.; Diazgranados, L.M.; Erge, T.
Conference Paper
2015Was kostet die Energiewende?: Wege zur Transformation des deutschen Energiesystems bis 2050
Henning, H.-M.; Palzer, A.
Study
2015What will the "ENERGIEWENDE" cost?: Pathways to Transform the German Energy System by 2050. Presentation at ISE Webinar, Freiburg, Germany, 25.11.2015
Henning, H.-M.; Palzer, A.
Presentation
2014Analyse der Energieversorgung eines Industrielands mit erneuerbaren Energien am Beispiel Deutschlands
Henning, H.,
Presentation
2014Catching two European birds with one renewable stone: Mitigating climate change and Eurozone crisis by an energy transition
Creutzig, F.; Goldschmidt, J.C.; Lehmann, P.; Schmid, E.; Blücher, F. von; Beyer, C.; Fernandez, B.; Jakob, M.; Knopf, B.; Lohrey, S.; Susca, T.; Wiegand, K.
Journal Article
2014A comprehensive model for the German electricity and heat sector in a future energy system with a dominant contribution from renewable energy technologies. Pt.I: Methodology
Henning, H.-M.; Palzer, A.
Journal Article
2014A comprehensive model for the German electricity and heat sector in a future energy system with a dominant contribution from renewable energy technologies. Pt.II: Results
Palzer, A.; Henning, H.-M.
Journal Article
2014Comprehensive Modelling And Analysis of a Future German Energy System With a Dominant Supply From Renewable Energies
Henning, H.,
Presentation
2014Distributed Solar Battery Systems Providing Primary Control Reserve
Hollinger, R.; Llerena Engesser, M.; Diazgranados, L.M.; Erge, T.; Bopp, G.
Conference Paper
2014Energetische und energiewirtschaftliche Analyse von Wärmepumpen für die Wärme- und Kälteversorgung von Nichtwohngebäuden
Kalz, D.; Herkel, S.; Klein, K.; Winiger, S.
Conference Paper
2014Ein Energiesystem basierend auf Erneuerbaren Energien - volkswirtschaftliche Kosten
Henning, H.,
Presentation
2014Energiesystem Deutschland 2050: Vortrag gehalten auf der Bauphysik-Tagung, 04. November 2014, Düsseldorf
Henning, H.,; Palzer, A.
Presentation
2014Energiesystem Deutschland 2050 - der Beitrag der KWK zum Energiemix der Zukunft: Vortrag gehalten bei der VKU-Erzeugungskonferenz 2014 - Die Zukunft der kommunalen Energieerzeugung, Berlin, Germany, 01.04.2014-02.04.2014
Henning, Hans-Martin
Presentation
2014Frequenzhaltung als Serviceleistung dezentraler Solarstromspeicher
Hollinger, R.; Llerena Engesser, M.; Erge, T.
Conference Paper
2014A Future German Energy System - Techno-Economic Optimization and Analysis
Henning, H.,
Presentation
2014A future German energy systen with a dominating contribution from renewable energies: A holistic model based on hourly simulation
Palzer, A.; Henning, H.-M.
Journal Article
2014GIS-based Planning and Modelling for Renewable Energy: Challenges and Future Research Avenues
Resch, B.; Sagl, G.; Törnros, T.; Bachmaier, A.; Eggers, J.-B.; Narmsara, S.; Gündra, H.
Journal Article
2014Holistic Modeling and Analysis of a Future German Energy System
Henning, H.,
Presentation
2014Holistic Modelling and Analysis of a Future German Energy System
Henning, H.,
Presentation
2014Kälte aus Abwärme
Pohlig, Astrid; Pollerberg, Clemens; Dötsch, Christian; Henning, H.
Book Article
2014Levelized Cost of Electricity: PV and CPV in Comparison to Other Technologies
Kost, C.; Mayer, J., N.; Thomson, J.; Hartmann, N.; Senkpiel, C.; Philipps, S.P.; Nold, S.; Lude, S.; Saad, N.; Schmidt, J.; Schlegl, T.
Conference Paper
2014Motivationserhalt in technisch-naturwissenschaftlichen Weiterbildungsmodulen im Blended Learning-Format am Beispiel des Moduls "Intelligente Energienetze": Angenommene Skizze zur Internen Tagung der Wissenschatlichen Begleitung, März 2014, Berlin
Weichler, J.; Preis, L.
Abstract
2014Netzreaktive Gebäude im Kontext der Energiewende
Herkel, S.; Palzer, A.; Klein, K.; Kalz, D.
Conference Paper
2014Ökostrom wird immer günstiger: Analyse der Stromgestehungskosten
Kost, C.,
Journal Article
2014Optimierter Betrieb von KWKK-Systemen mit Speichern - Case Study am Beispiel einer Liegenschaft
Klein, K.; Wahl, A.; Huang, M.; Sonntag, M.; Kalz, D.; Herkel, S.
Conference Paper
2014Rethinking solar resource assessments in the context of global dimming and brightening
Müller, B.; Wild, M.; Driesse, A.; Behrens, K.
Journal Article
2014Speicherbedarf zur Integration hoher Anteile erneuerbarer Energien in das Elektrizitätssystem Deutschlands
Hartmann, N.,
Journal Article
2014Szenario-basiertes Lernen mit ILIAS zum Motivationserhalt in wissenschaftlichen Weiterbildungsangeboten: Präsentation auf der Internationalen ILIAS Konferenz 2014, Bolzano, Italy, 30.09.2014-01.10.2014
Weichler, J.
Presentation
2014Technology Modelling of a PV-Hybrid Renewable Energy Power Plant - Case Study on Industrial Companies in Germany
Kost, C.; Eikenberg, L.; Thomson, J.; Schlegel, T.
Conference Paper
2014Der Weg zu einer Erneubaren Stromversorgung in Deutschland - ein Investorenbasierter Ansatz
Senkpiel, C.; Hartmann, N.; Taumann, M.; Schlegl, T.
Journal Article
2013Bis zu 100% Erneuerbare Energien für Strom und Wärme in Deutschland?: Vortrag gehalten bei der 3. VDI Fachkonferenz "Energiespeicher für die Energiewende 2013", Mainz, Germany, 04.06.2013
Henning, H.-M.
Presentation
2013Concentrating solar power plant investment and operation decisions under different price and support mechanisms
Kost, C.; Flath, C.M.; Möst, D.
Journal Article
2013Ein Energiesystem basierend auf erneuerbaren Energien - ganzheitlicher Ansatz uter Berücksichtigung von Strom, Wärme und energetischer Gebäudesanierung: Vortrag gehalten auf dem 28. Symposium "Photovoltaische Solarenergie", 6. bis 8. März 2013, Kloster Banz, Bad Staffelstein
Henning, H.-M.; Palzer, A.
Presentation
2013Erneuerbare Energien für Strom und Wärme in Deutschland: Eine ganzheitliche Modellierung des Energiesystems für das Jahr 2050
Henning, H.-M.; Palzer, A.
Journal Article
2013KomMod as a tool to support municipalities on their way to becoming smart energy cities
Eggers, J.-B.; Stryi-Hipp, G.
Conference Paper
2013Levelized cost of electricity - renewable energy technologies: November 2013
Kost, C.; Mayer, J.N.; Thomsen, J.; Hartmann, N.; Senkpiel, C.; Philipps, S.; Nold, S.; Lude, S.; Saad, N.; Schlegl, T.
Study
2013Long Term Development of the German Electricity Generation System Including Storage - a Bottom up Investment Decision Approach with a High Spatial Resolution
Senkpiel, C.; Hartmann, N.; Taumann, M.; Schlegl, T.
Conference Paper
2013Mit (bis zu) 100% Erneuerbare Energien kostengünstig Strom und Wärme: Vortrag gehalten auf der Fachveranstaltung "Energiemarktdesign", Düsseldorf, Germany, 05.09.2013
Henning, H.-M.
Presentation
2013Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien: November 2013
Kost, C.; Mayer, J.N.; Thomsen, J.; Hartmann, N.; Senkpiel, C.; Philipps, S.; Nold, S.; Lude, S.; Schlegl, T.
Study
2013Sustainable buildings – Construction products & technologies. Collection of full papers: Proceedings of the International Sustainable Building Conference Graz 2013, Graz University of Technology, Graz, Austria, 25 – 28 September 2013
Passer, A.
Conference Proceedings
2013Time and spatial resolved simulation as key instrument to develop sustainable urban energy systems based on renewable energies
Stryi-Hipp, G.; Eggers, J.-B.
Conference Paper
2013Versorgung eines Industrielandes mit erneuerbaren Energien am Beispiel Deutschlands: Vortrag gehalten auf dem Internationalen Kongress e-nova 2013, Nachhaltige Gebäude: Versorgung - Bewertung - Integration, Pinkafeld, Austria, 14.11.2013-15.11.2013
Henning, H.-M.
Presentation
2013Vom Wärmespeicher über Pumpspeicher und Batterien bis zu Power-to-Gas: Welche Techniken werden benötigt?: Vortrag gehalten auf der 4. Handelsblatt Jahrestagung Erneuerbare Energien 2013, Berlin, Germany, 26. August - 28. August 2013
Henning, H.-M.
Presentation
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