Forschung

Die Energiewende in Deutschland hat Auswirkungen auf die Länder und Kommunen, die Städt und ihre Bewohnerinnen und Bewohner. Verschiedene Forschungsinitiativen befassen sich mit den monetären Auswirkungen, indem sie versuchen die Energiewende möglichst realitätsnah zu simulieren.
Die Umsetzung der Energiewende vor Ort in den Städten und Gemeinden mit bestehender Bebauung wird nur mit einer forcierten Gebäudesanierung zur Reduzierung des Wärmebedarfs erfolgreich sein können. Ein konsequenter Einsatz von Wärmepumpen in Kombination mit flexiblen Wärmenetzen wird ebenso notwendig sein.

Die Transferplattform "Energiewende vor Ort" verfolgt das langfristige Ziel einer Strategieentwicklung für die optimale dezentrale Energieversorgung. Zudem werden Kommunikationsstrategien entwickelt, um die politische und soziale Akzeptanz zu erhöhen. Auf Basis der heute existierenden Versorgungsstrukturen und der aus dem Projekt Hybrides Planungsverfahren zur energieeffizienten Wärme- und Stromversorgung von städtischen Verteilnetzen bereits entwickelten Algorithmen werden die Kosten der Energiewende (für Strom, Gas, Wärme, Elektromobilität) für unterschiedlich hohe CO₂-Reduktionsziele möglichst realitätsnah simuliert und optimiert.

Mathematische Herausforderungen des Projektes:

•  Nichtlineare Phänomene: Berücksichtigung der  nichtlinearen physikalischen Gesetzmäßigkeiten,
•  Unsicherheiten: Berücksichtigung von Schwankungen in den Energie- und Investitionskosten,
•  Sensitivität relevanter Eingabegrößen: Untersuchung des Einflusses der relevanten Eingangsgrößen für die Optimierung, um robuste Strategien geben zu können,
•  Mehrzieloptimierung: Auflösung von Optimierungsproblemen, die entstehen, wenn mehrere Ziele gleichzeitig verfolgt werden, die häufig miteinander in Konkurrenz stehen.

In einem ersten Schritt beschränkt sich die Forschung auf gewisse Stadtteile der Stadt Konstanz. Zukünftiges Ziel ist, die erhaltenen Ergebnisse zum Beispiel auf die Region um den Bodensee zu erweitern.